大家都知道宇宙起源自“大爆炸”。但究竟一个炽热、高密度而细小的点状“火球”是怎么演化成为现今宇宙的呢？这一直是天文学上的最大谜团。尽管目前科学家们仍未搞清宇宙的大尺度结构和星系的具体形成过程，但人们相信，答案就隐藏在宇宙创生后的“太空遗迹”——微波背景辐射之中。
微波背景辐射是宇宙中最古老的无线电波，其特征之一是在整个天空具有极高的“各向同性”，即不论将抛物面天线转向何方，探测到的微波都具有几乎相同的温度。这意味着它确实是源自“大爆炸”后的残余辐射，而不是与个别星系或现今宇宙的某一特殊部分有关的局部现象。
按照科学家提出的星系形成理论，目前观测到的宇宙结构其根源都来自于早期宇宙物质密度的不均匀性。也就是说，宇宙物质最早形成原子的时期必定其中既有较稠密的区域，也有较稀疏的区域。随着时间的推移，较稠密区域通过它们较强的引力吸引越来越多的物质，最后演化成我们今天所看到的星系、星系团、超星系团和“星系长城”等大尺度结构；相反，较稀疏的区域其引力较小，其中的物质被稠密区域吸引而去，最终成为星系之间的空洞。
根据计算，要形成我们今日所见到的大尺度宇宙结构，在宇宙早期阶段，原始物质的密度必须要有约0.1%的微小差异。这就要求科学家们能够观测到微波背景辐射在宇宙不同方向上必须有微小的不均匀性，即所谓“各向异性”。但直到上世纪80年代，科学家们的所有地面观测都未发现有微小差异现象。科学家认为，这是由于地面附近的各种电磁干扰，加上测量仪器的分辨率太低，使观测结果无法做到精确。
1989年11月，美国航空航天局将搭载有高精度射电波辐射探测仪的“宇宙背景探索者”（简称COBE）卫星送入太空。1992年，负责该研究项目的美国科学家马瑟和斯莫特等人根据COBE卫星的测量结果进行分析计算后，发现在天空1亿多光年大小的天区内确实存在极微小辐射温度差异的区域，这些区域内的温度差异相对于平均绝对温度2.7K（即零下270.2℃）来说仅有十万分之一K左右。这种宇宙微波背景辐射在不同方向上存在的极其微小差异证明，宇宙从一开始时原始物质的分布就不均匀，最终得以形成我们今天所观测到的星系和星系团等各类大尺度宇宙结构。这项结果不仅精确地验证了有关宇宙“大爆炸”的理论，而且提供了宇宙中存在着大量暗物质的证据，标志着宇宙学进入了“精确研究”时代。由于这项发现，马瑟和斯莫特荣获了2006年诺贝尔物理学奖。