Kosmologi: Asal Usul dan Evolusi Alam Semesta

จักรวาลวิทยาสมัยใหม่ยึดแบบจำลอง Lambda-CDM ที่อธิบายเอกภพว่าเป็นระบบที่เริ่มต้นจากสภาวะเอกฐานร้อนและหนาแน่นเมื่อประมาณ 13.8 พันล้านปีก่อน ในเหตุการณ์ที่รู้จักกันว่าบิ๊กแบง

เฟสเงินเฟ้อของจักรวาล ซึ่งเป็นการขยายตัวแบบเอกซ์โพเนนเชียลในช่วง 10⁻³⁶ วินาทีแรก อธิบายความสม่ำเสมอของอุณหภูมิรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล (CMB) และการขาดหายไปของขั้วแม่เหล็กเดี่ยวที่ทฤษฎีสนามควอนตัมทำนายไว้

ความผันผวนของควอนตัมระหว่างการเงินเฟ้อกลายเป็นเมล็ดพันธุ์ของความไม่สม่ำเสมอที่สังเกตได้ใน CMB และในที่สุดพัฒนาเป็นโครงสร้างขนาดใหญ่ เช่น เส้นใยกาแล็กซีและโพรงจักรวาล

สสารมืดซึ่งไม่มีปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าแต่มีส่วนประมาณยี่สิบเจ็ดเปอร์เซ็นต์ของพลังงานในเอกภพ ถูกตรวจจับผ่านผลของเลนส์ความโน้มถ่วงและเส้นโค้งการหมุนของกาแล็กซี

พลังงานมืดซึ่งคิดเป็นประมาณหกสิบแปดเปอร์เซ็นต์ของเนื้อหาในเอกภพ ขับเคลื่อนการเร่งตัวของการขยายจักรวาล ซึ่งได้รับการยืนยันจากการสังเกตซูเปอร์โนวาประเภท Ia ในปลายทศวรรษ 1990

คำถามเกี่ยวกับสภาพของสสารมืด ต้นกำเนิดของพลังงานมืด และความเป็นไปได้ของมัลติเวิร์สยังคงเป็นแนวหน้าของการวิจัยจักรวาลวิทยาในปัจจุบัน