Koko maailmankaikkeutta tutkivaa tähtitieteen haaraa kutsutaan kosmologiaksi. Uudet löydöt ovat viimeisen viidentoista vuoden kuluessa muuttaneet kosmologian täsmätieteeksi, joka ei eroa periaatteiltaan muusta fysiikantutkimuksesta.

Tärkein kosmologian muutokseen vaikuttanut löytö on avaruuden taustasäteilyn eroavaisuuksien havaitseminen. Taustasäteily on sähkömagneettista kaikua alkuräjähdyksestä, ja sitä vaikuttaa tulevan joka puolelta avaruutta. Taustasäteilyn pienenpienet erot kertovat alkumaailmankaikkeuden oloista ja olemuksesta.

Matematiikka on fysiikan tutkimuksen kieli. Sen avulla selitetään maailmankaikkeutta ja simuloidaan sen syntyä. Kosmologiset laskukaavat ovat yksinkertaistuksia todellisuudesta, mutta silti niiden laskemiseen tarvitaan valtavasti tietokonekapasiteettia.

Kosmologian kaavoissa on lukuisia muuttujia, joista tutkitaan kerrallaan vain harvoja. Usein yhtälön toteutumista tarkastellaan pienessä, esimerkinomaisessa osassa aika-avaruutta. Tähän näytekuutioon sijoitetaan laskentahila eli kehikko, jossa tutkitaan muuttujien saamia arvoja.

Koska hyvin nuori maailmankaikkeus oli vain alkeishiukkaspuuroa, sen ymmärtämiseksi tarvitaan tähtitieteen lisäksi hiukkasfysiikkaa. Maailmankaikkeuden alun tutkimuksessa puhutaankin hiukkaskosmologiasta, tieteenalasta, jossa hyvin suuri ja hyvin pieni törmäävät.