Eddigi tudásunk szerint mintegy egymilliárd évvel ezelőtt megkezdődött az égitestek „kialakulása” az ősi gázanyagból. Megjelentek az első „csillagvárosok”, de ezek további fejlődéséről már alig van értesülés. Ezért ahogy finomodnak a műszerek, egyre többet fordítanak az univerzum „sötét korszaka” felé, egyre érzékenyebb eszközök hatolna be az ismeretlen mélységű világba. Nemcsak a földről igyekeznek adatokat gyűjteni, a világűrben keringő, nagy teljesítményű űrtávcsövek közvetítenek eddig ismeretlen adatokat.

A NASA „nagy obszervatóriumainak”, vagyis a Föld körül keringő űrtávcsöveknek két, ma is működő képviselője a Hubble-űrtávcső, amelyik az optikai tartományban észlel és a Chandra-röntgentávcső, amelyik a röntgentartományban kutakodik. A kettő kiegészíti egymást, mintha csak egy színképtartományt vizsgálnának a kutatók. A programba bekapcsolódnak a nagy teljesítményű földi telepítésű távcsövek is, így 2003 augusztusában megkezdi adatszolgáltatását az akkor induló infravörös űrtávcső, a SIRTF. A program keretében széles távolság- és időskálán vizsgálják a galaxisok fejlődését, a csillagnemzedékek evolúcióját, s a gigászi lyukakat rejtő galaxismagok megformálódását és működését.

Számos kérdésre máris sikerült választ kapni. Ezek egynéhánya a következő: megfigyelhető, hogy a galaxisok mérete folyamatosan nőtt az ősrobbanást követő 1 és 6 milliárd év közötti időszakban (az univerzum életkorát ma 13,7 milliárd évre becsülik). A csillagszületések száma az ősrobbanást követő 1 és 1,5 milliárd év között enyhén emelkedett, a legdrámaibb növekedés valószínűleg 200 millió év után kezdődött és magas értéken is maradt egészen a „nagy bumm” után 7 milliárd évig. Ezután hirtelen visszaesett az addigi érték egytizedére, és a csillagszületés ma is körülbelül így folyik. Tehát a nagyméretű galaxisok keletkezése az univerzum eddigi életének a derekán befejeződött. A galaxisok méretnövekedése – az eredmények szerint – kisebb galaxisok összeolvadásával, illetve bekebelezésével történik. A spirálgalaxisok a tejútrendszerhez hasonlóak (100 ezer fényéves átmérő, néhány százmilliárd csillag), a nagyobbak hatalmas elliptikus galaxisként terpeszkednek napjaink galaxiscentrumaiban.

Az első csillagnemzedék kialakulását a sötét anyag mozgása előzhette meg, amely gravitációs központot hozott létre, majd ezek magukhoz vonzották a normális összetételű gázanyagot, amely ott gyorsan csillaggá alakult.

Meglepő felismerést hozott a Chandra, amellyel elsőként fedeztek föl olyan fekete lyukakat, amelyek csak röntgenforrásként jelennek meg és nincs optikai párjuk. Ez vagy azt jelenti, hogy a legtávolabbi fekete lyukakat és az őket körülvevő anyagot már a Hubble sem tudja észlelni, vagy porral erősen takart objektumokról van szó. Az utóbbi esetben lesz jelentősége a SIRTF űrtávcső indulásának, amely infravörös érzékelőjével „átlát” majd a poron.

A világegyetem őstörténetének földerítésében magyar kutatók is részt vállalnak, méghozzá sikeresen. Az amerikai Brookhaven Nemzeti Laboratóriumban nemrég arról számoltak be fizikusok, hogy közel állnak az anyag régen keresett, de eddig ismeretlen formája, az ún. kvark-gluon-plazma megfigyeléséhez. Ez azért fontos, mert a világegyetem történetének kezdetén, az ősrobbanás után néhány milliomod másodperccel olyan állapotok létezhettek mint a kvark-gluon-plazma. Vagyis az atommagok stabil összetevői, a protonok és neutronok még nem alakultak ki, léteztek viszont ezek alkotóelemei, a kvarkok és a kvarkok közti kölcsönhatást közvetítő gluonok. Elméleti fizikusok modellszámításokat végeztek arra vonatkozóan, hogy miként lehet észlelni szabad kvarkok megjelenését nehézionok ütköztetése után. Rangos eredményt ért el ebben az elméleti munkában Zimányi József akadémikus és munkacsoportja a KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézetében. Számításaik szerint megfelelő anyagsűrűségnél kialakulhat szabad kvarkokból és gluonokból álló plazma, az ún. kvark-gluon-plazma. A kvarkok kiszabadulása „börtönükből” a relativisztikus energiájú nehézionok ütköztetése révén képzelhető el.

A brookhaveni nehézion gyorsítóban (RHIC) aranyatommag nyalábokat ütköztettek aranynyalábokkal. A ütköztetésekben néhány pillanatra a Nap felszíni hőmérsékletét (5800 Kelvin-fok) 300 milliószor meghaladó hőmérséklet lép föl, amiben az atommag alkotórészei, a protonok és neutronok „szétolvadnak”, és az így kiszabaduló kvarkok és gluonok létrehozzák a kvark-gluon-plazmát. A kísérletek folytatódnak és nyomukban egyre inkább föltárul az univerzum őstörténete.

Az elmúlt hónap közepén számoltak be arról amerikai, svéd és norvég kutatók, hogy minden eddiginél részletesebb felvételeket készítettek a Nap felszíni jelenségeiről. A felvételeket a La Palma-szigeten (Kanári-szigetek) fölállított 1 méteres napteleszkóppal készítették. A Nap korongjának pereméhez közeli területeket fotózták 70 km-es felbontással, vagyis ilyen távolságban lévő részletek már jól megkülönböztethetők a képeken. Nem is olyan régen a Nap felszínét még egyenletes, jellegtelen területnek gondolták a napfizikusok, és úgy vélték, hogy ezen csak néha jelennek meg napfoltok. Később kiderült, hogy a felszín szemcsés szerkezetű és a szemcsékben erőteljes felfelé irányuló hőáramlás zajlik. A szemcsék mérete körülbelül akkora, mint az amerikai Texas állam. A nagy felbontású felvételeken megfigyelhető a szemcsék háromdimenziós képe, és az, hogy a szemcsék néhány száz kilométer magasra emelkednek ki a környezetükből. Ahol erősebb a mágneses tér, ott a szemcse magasabbra emelkedik és fényesebb a fala. A Nap mágneses tevékenysége állandóan és 11 évenként ciklikusan változik. Erős aktivitás idején megnő az ún. napfáklyák száma, és ezért a Nap több fényt sugároz. Ez nem túl sok fénytöbblet, de ahhoz elegendő, hogy hatással legyen a földi éghajlatra. 1980-as műholdas mérésekből kiderült, hogy amikor a napfoltok száma a legnagyobb, akkor a Nap kisugárzása megnő és a mágneses aktivitás is maximumot mutat. Tehát a mágneses tevékenység, a szemcsézettség és a fénykibocsátás összefügg egymással. A nagy felbontású képeken az is jól megfigyelhető, ahogy a napfoltok és más kisebb sötét képződmények elsüllyednek az őket körülvevő szemcsékben. Eddig is következtettek ezekre a folyamatokra, de most sikerült először igazolni a részleteket.

A naptevékenység megismerése azért rendkívül fontos, mert hozzásegít a földi éghajlat és időjárás változásainak megértéséhez és előrejelzéséhez, valamint az esetleges szélsőségekre való fölkészülésre.