Quizás la más conclusiva, y ciertamente entre las más cuidadosamente
examinadas, piezas de evidencia del Big Bang, es la existencia de un fondo de
radiación isotrópica que permea todo el Universo, conocida como "Fondo
Cósmico de Microondas" (CMB).
En 1964, dos jóvenes radioastrónomos, Arno Penzias y
Robert Wilson, casi accidentalmente descubrieron el CMB usando una pequeña, y
bien calibrada antena de bocina.
Pronto determinaron que la radiación era difusa, emanaba uniformemente de todas
las direcciones del cielo, y que tenía una temperatura de aproximadamente 3
grados Kelvin (2,73° K).
Inicialmente, los dos jóvenes científicos carecían de una explicación
satisfactoria para sus observaciones, y consideraron la posibilidad de que el
CMB pudiera deberse a algún ruido sistemático no determinado.
Sin embargo, pronto llegó a su atención, a través de Robert Dicke y Jim
Peebles de Princeton, que esta radiación de fondo había de hecho sido predicha
años antes (en 1948) por George Gamow, Ralph Alpher, y Robert Herman, como una
reliquia de la evolución del Universo primitivo.
Si el Universo había una vez sido
caliente y denso, los fotones y bariones habrían formado un plasma.
A medida que el Universo se expandió y enfrió, llegó un momento en el que la
radiación (fotones) se desacopló de la materia (bariones).
La radiación se enfrió, y está ahora a 2,73° Kelvin.
El hecho de que el espectro de la radiación es casi exactamente el de un
"cuerpo negro" implica que no pudo haber tenido su origen a través de
ningún medio prosaico. Esto llevó a la muerte de la teoría del "Estado
Estacionario" (Bondi, Gold, Hoyle, 1994).
Ulteriores investigaciones, incluyendo las más recientes del satélite COBE (Smoot et al.), confirmaron la virtual isotropía del CMB hasta más de una parte en diez mil.
Dada esta calificación, confirmada en regiones limitadas por medio de observaciones de pequeña escala angular, cualquier intento de interpretar el CMB como debido a fenómenos astrofísicos actuales (p. ej. estrellas, radio galaxias, etc.) está desacreditada. Por lo tanto, la única explicación satisfactoria para la existencia del CMB está en la física del Universo primitivo.
Aún cuando se predice que el CMB sea muy regular, la falta de características no puede ser perfecta. En algún nivel uno espera ver irregularidades, o anisotropías, en la temperatura de la radiación. Estas fluctuaciones de temperatura son las huellas de los procesos y características del Universo primitivo.
Usualmente, las características del
Universo y el CMB son interpretadas en el contexto de un modelo cosmológico -
El Big Bang - que se deriva de Princípios Cosmológicos generales y
observaciones.
Algunas de las características del modelo del Big Bang se discuten en la
página Ondulaciones en el Espacio; el Origen de la Estructura en el Universo.