מודל המפץ הגדול נותן חיזוי לגיל היקום. אם נדמיין את היקום המתפתח כסרט, הולדת היקום היא הזמן בעבר הרחוק שבו כל החומר והקרינה היו דחוסים במצב של טמפרטורה וצפיפות אינסופיות. גורם קנה המידה, R, היה אפס, והמרחב עוד לא התחיל להתפרש. יש שלוש דרכים להגביל את גיל היקום: לפי התפלגות הגדלים של הכתמים החמים והקרים בקרינת הרקע הקוסמית, לפי קצב ההתפשטות של היקום, ולפי מודלים של התפתחות כוכבים.
מבחינות רבות, בדיקת קצב ההתפשטות של היקום היא אחת הדרכים הקלות ביותר להעריך את גילו. בשיטה הזאת לוקחים את קצב ההתפשטות הנוכחי ומריצים אותו לאחור בזמן, כדי לקבוע מתי היקום של היום היה דחוס לנקודה אחת. מתמטית, גיל היקום הוא:
t0 = (1 / H0) × f(Ωr, Ωm, ΩΛ, …)
כאשר t0 הוא הגיל הנוכחי, H0 הוא קצב ההתפשטות הנוכחי, ו-f הוא תיקון שמביא בחשבון את המסה, את האנרגיה ואת שאר התכונות של היקום. כדי שהשיטה תעבוד, צריך לדעת לא רק את קצב ההתפשטות הנוכחי, אלא גם איך הקצב הזה השתנה עם הזמן בגלל השפעת הכבידה (שקשורה לצפיפות המסה של היקום, Ωm) ובגלל השפעת האנרגיה האפלה (ΩΛ), שדוחפת את היקום להתפשט. בשנים האחרונות מתקבלים לקבוע האבל שני ערכים שונים: כ-67.4 ק"מ בשנייה למגה-פרסק מקרינת הרקע (פלאנק), וכ-73 מסולם המרחקים של קפאידים וסופרנובות. ערך של 70 פירושו שגלקסיה במרחק מגה-פרסק אחד מתרחקת מאיתנו בכ-70 ק"מ בכל שנייה. מקבוע האבל ומהצפיפויות שמדדו הלוויינים WMAP ופלאנק (Ωm ≈ 0.3, ΩΛ ≈ 0.7) מתקבל גיל של כ-13.8 מיליארד שנים.
לפי מודלים של התפתחות כוכבים, אנחנו מעריכים שגילם של הצבירים הכדוריים העתיקים ביותר הוא כ-12 עד 13.5 מיליארד שנים. כדי לקבל את ההערכות האלה, האסטרונומים נעזרים במודלים של התפתחות כוכבים ומחפשים כוכבים בכמה נקודות מעבר קצרות בחייהם. בפרט, הם בודקים אילו כוכבים סיימו זה עתה לשרוף מימן בליבה ועזבו את הסדרה הראשית, ומה הטמפרטורה של הננסים הלבנים הקרים ביותר. מודלים של התפתחות כוכבים יכולים לתת רק גבול תחתון לגיל היקום, כי אי אפשר לדעת כמה זמן אחרי היווצרות היקום נוצר הצביר. ובכל זאת, הצבירים הם בדיקה חשובה של השיטות האחרות לקביעת גיל היקום.
הדרך המהימנה ביותר לקבוע את גיל היקום היא מדידות מדויקות מאוד של קרינת הרקע הקוסמית. הכתמים החמים והקרים בקרינה משקפים את הגודל של "גלי קול" (תנודות אקוסטיות) שנעו ביקום המוקדם. המדידות המדויקות ביותר באו ממשימות WMAP ופלאנק. השיאים הגדולים ביותר של הכתמים החמים והקרים בקרינת הרקע, יחד עם התיאוריות שמתארות את התפתחות היקום המוקדם, מגלים לנו מה היה גודל היקום כשקרינת הרקע נוצרה, כ-380,000 שנה אחרי המפץ הגדול. כשמודדים את המרחק לקרינת הרקע, אפשר לקבוע את גיל היקום. לפי המדידות של פלאנק והמודלים התיאורטיים, גיל היקום הוא 13.79 ± 0.02 מיליארד שנים. זה הגיל שהאסטרונומים מצטטים לרוב, והוא מתיישב, בתחום השגיאות, עם שתי המדידות האחרות.
→ הסעיף הקודם: 17.15 חומר אפל ואנרגיה אפלה | הסעיף הבא: 17.17 קוסמולוגיה מדויקת ←