Kosmos je rozlehlé, prastaré místo. Odhadované stáří vesmíru je přibližně 13,8 miliard let. I když se určování stáří celého vesmíru může zdát jako něco, co přesahuje lidské schopnosti, existují dvě poměrně jednoduché metody používané astronomy k odhadu, kolik času uplynulo od Velkého třesku . Tyto dvě metody jsou stáří hvězd a hvězdokup a také rychlost rozpínání vesmíru. Díky znalosti stáří nejstarších hvězd mohou astronomové vypočítat nižší odhad stáří vesmíru, zatímco znalost rychlosti expanze astronomům umožňuje zpětně extrapolovat a určit, kdy pravděpodobně došlo k velkému třesku.
Nejstarší Hvězdy
Díky znalosti stáří nejstarších hvězd mohou astronomové odhadnout, jak starý musí být vesmír. Nejstarší známá hvězda ve vesmíru se nazývá Metuzalém, pojmenovaná po nejstarším jedinci v Bibli. Ještě před výpočtem jeho stáří astronomové věděli, že Metuzalém je starý na základě jeho složení. Protože většina prvků těžších než vodík a helium se tvoří uvnitř hvězd, první hvězdy by měly jen málo nebo žádné prvky těžší než helium. Samotný Metuzalém je složen téměř výhradně z vodíku a hélia, bez důkazů o mnoha prvcích těžších než helium. Metuzalém tedy musel vzniknout, když vesmír neobsahoval nic jiného než vodík a helium. To by udělalo z Metuzaléma jednu z nejstarších hvězd ve vesmíru, ale když astronomové vypočítali jeho stáří, objevily se problémy. Na základě pozorování jiných hvězd a rozpínání vesmíru byly nejlepší odhady stáří vesmíru kolem 13,8 miliard let, přesto bylo stáří Metuzaléma vypočítáno na 16 miliard let. Je zřejmé, že hvězda nemůže být tak stará jako vesmír, takže buď je špatný věk vesmíru, nebo věk Metuzaléma. Budoucí pozorování tento problém jen přidala, přičemž většina odhadů věku Metuzaléma ho řadí do staršího věku než vesmír nebo do stejného stáří jako vesmír. Na základě pozorování raného vesmíru a dalších hvězd se zdá pravděpodobné, že věk Metuzaléma je pravděpodobně nesprávný, a přestože hvězda patří mezi nejstarší hvězdy, pravděpodobně vznikla asi před 13 miliardami let. To je pravděpodobně případ, protože téměř každá další hvězda jako Metuzalém má odhadovaný věk kolem 12 až 13 miliard let.
Kulové Hvězdokupy
Dalším užitečným nástrojem pro určení stáří vesmíru jsou kulové hvězdokupy. Kulová hvězdokupa je typ hvězdokupy, která může obsahovat více než jeden milion hvězd. Typ hvězd v kulových hvězdokupách má tendenci být nízkohmotné staré hvězdy zvané červení trpaslíci , z nichž všechny vznikají přibližně ve stejnou dobu. Kulové hvězdokupy tedy bývají poměrně staré a často se používají k určení stáří galaxií . Díky znalosti stáří nejstarších kulových hvězdokup mohou astronomové extrapolovat nižší odhad stáří vesmíru. Stejně jako nejstarší hvězdy jsou nejstarší kulové hvězdokupy staré 12 až 13 miliard let, což je řadí do období, kdy by se hvězdy začaly tvořit.
Rozšíření Vesmíru
Expanze vesmíru je možná nejspolehlivější metodou při určování stáří vesmíru. Ve skutečnosti byla expanze vesmíru prvním náznakem, že k velkému třesku skutečně došlo. Ve 20. letech 20. století astronom Edwin Hubble dokázal, že za Mléčnou dráhou existují další galaxie , což je pozorování, o kterém se mezi astronomy diskutovalo po celá desetiletí. Další pozorování galaxií HST také odhalilo zajímavou skutečnost: většina galaxií se od nás vzdaluje obrovskou rychlostí. Hubble nejen potvrdil existenci jiných galaxií, ale také to, že se prostor mezi galaxiemi rozšiřuje. Pokud se vesmír neustále rozpíná, znamená to, že vesmír minulosti byl menší než dnes. Pokud pracujete pozpátku, skončíte v bodě, kde bylo vše ve vesmíru zhuštěno do jediného bodu, který není větší než elektron. Když víte, jak rychle se prostor rozšiřuje, vše, co musíte udělat, je vrátit věci zpět a zjistit, kolik času uplynulo od doby, kdy bylo vše v jediném bodě. Pomocí této metody vědci odhadují, že vesmír začal velkým třeskem asi před 13,8 miliardami let. Nicméně, jak je tomu u velké části vědy, budoucí pozorování a data mohou odhalit více podrobností o stáří vesmíru a odhalit, že vesmír by mohl být potenciálně starší nebo mladší, než si v současnosti myslíme.
