הקוסמולוגיה נכנסה בעשורים האחרונים לעידן חדש. בעת העתיקה אנשים יכלו רק לנחש מה גודלו, צורתו וגילו של היקום, והתקשו להעלות על הדעת משהו גדול ונשגב כל כך מכדור הארץ. בתחילת המאה ה-20 התבגרה הקוסמולוגיה בעזרת תורת כבידה חדשה – תורת היחסות הכללית של איינשטיין – ונתונים חדשים, שהראו שאנחנו חיים ביקום מתפשט ומלא גלקסיות לאין ספור. אבל הניסיון הראשון של האבל למדוד את קצב ההתפשטות ואת הגיל שגה בגורם של כשבעה, ועוד בשנות ה-80 הציגו אסטרונומים ערכים של קבוע האבל שנבדלו זה מזה פי שניים. מאז התבגר התחום במהירות. חלק מזה הוא השפעתו של טלסקופ החלל האבל ושל טלסקופי קרקע גדולים וחדשים, אבל השיפור הדרמטי ביותר הוא באיכות וברגישות של התצפיות בקרינת הרקע במיקרוגל. השיפור הזה פתח את עידן "הקוסמולוגיה המדויקת".
התצפיות הראשונות של פנזיאס ווילסון הספיקו בקושי כדי לומר שהטמפרטורה של הקרינה היא כ-3 קלווין, ושהעוצמה שלה אינה משתנה ביותר מאחוזים ספורים על פני השמים. בתחילת שנות ה-90 שיפר הלוויין COBE את כושר ההפרדה הזוויתי לכ-7 מעלות ואת הרגישות ל-10−4 קלווין – שיפור של פי מאה בערך בכל אחד מהם. בשנות ה-2000 והעשור שאחריהן שיפרו הלוויינים WMAP ופלאנק את COBE פי 30 נוספים, והגיעו לכושר הפרדה זוויתי של 0.1–0.2 מעלות ולרגישות של 3 × 10−6 קלווין. נתונים באיכות כזאת מאפשרים למדוד את השינויים הזוויתיים בקני מידה רבים ושונים, במה שנקרא "ספקטרום ההספק" (power spectrum) הזוויתי. כשמביטים במפה של קרינת הרקע, נראה שיש לשינויים, או ל"נמשים", קנה מידה אופייני של כמעלה אחת, והניתוח המתמטי מאשר זאת. לספקטרום ההספק יש גלים רבים, וכולם נותנים מידע על התנאים הפיזיקליים ביקום כשהיה בן 380,000 שנה.
כדי לראות איך הנתונים של קרינת הרקע הובילו לקוסמולוגיה מדויקת, נבחן את הפרמטרים של המודל הקוסמולוגי המקובל, כפי שנגזרו מהנתונים של המשימה המתקדמת ביותר עד היום, הלוויין פלאנק. חלק מהמדידות באות מנתוני קרינת הרקע בלבד, וחלק נגזרות בשילוב עם סקרי גלקסיות מהקרקע. בכל מקרה המדידה מלווה באי-הוודאות, או השגיאה: הסימן ± מציין את הטווח מעל המדידה ומתחתיה שמתיישב עם הנתונים בוודאות של 68% (נקרא גם 1σ). טווח של פעמיים אי-הוודאות מעל המדידה ומתחתיה הוא רמת ודאות של 95% (2σ), ושלוש פעמים אי-הוודאות – רמת ודאות של 99.7% (3σ).
לפי הנתונים הסופיים של פלאנק (2018), גיל היקום הוא 13.787 ± 0.020 מיליארד שנים. צפיפות החומר הכוללת היא Ωm = 0.311 ± 0.006, וצפיפות האנרגיה האפלה היא ΩΛ = 0.689 ± 0.006. מתוך צפיפות החומר, כ-16% הם חומר רגיל וכ-84% חומר אפל. היקום שטוח בדיוק של כ-0.2%. קבוע האבל שמתקבל בניתוח הזה הוא 67.7 ± 0.4 ק"מ בשנייה למגה-פרסק. לספקטרום התנודות יש אינדקס (מעריך) של 0.966 ± 0.004 – קרוב מאוד לאחד, אבל קטן ממנו במעט. ערך של אחד בדיוק פירושו הספק מיקרוגל שווה בכל קני המידה הזוויתיים, והסטייה הקטנה מאחד היא בדיוק מה שחוזים מודלי האינפלציה של המפץ הגדול. צריך להתייחס בזהירות לדיוק הגבוה של המספרים האלה, שבאים מסוג אחד של נתונים, כי בקוסמולוגיה הביטחון מגיע כששיטות שונות משמשות יחד. כרגע יש "מתח", או אי-הסכמה, בין המדידה של קבוע האבל מהיקום המוקדם, כ-67, לבין המדידה בעזרת מדדי מרחק מקומיים, כ-73. שתי המדידות אינן מתיישבות זו עם זו בתחום שגיאות התצפית. מגבלה נוספת היא שיש לנו רק יקום אחד למדוד! האסטרונומים מקווים לדייק את המדידות האלה עוד יותר, כדי לשפר את ההבנה שלנו של היקום המוקדם מאוד.
→ הסעיף הקודם: 17.16 גיל היקום | הסעיף הבא: 17.18 עתידו של תוכן היקום ←