বিজ্ঞানীরা মূলত দূরবর্তী গ্যালাক্সি থেকে আসা আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিবর্তন (লোহিত সরণ বা Redshift), মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ বিকিরণ এবং দূরবর্তী সুপারনোভা পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে প্রমাণ করেছেন যে মহাবিশ্ব ক্রমাগত সম্প্রসারিত হচ্ছে। ১৯২৯ সালে জ্যোতির্বিজ্ঞানী এডউইন হাবল প্রথম পর্যবেক্ষণের মাধ্যমে এর সরাসরি প্রমাণ দেন।
মহাবিশ্ব সম্প্রসারিত হওয়ার প্রধান বৈজ্ঞানিক প্রমাণগুলো নিচে তুলে ধরা হলো:
১. গ্যালাক্সির লোহিত সরণ (Redshift) ও হাবলের সূত্র
• আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রসারণ: কোনো আলোর উৎস যখন পর্যবেক্ষকের কাছ থেকে দূরে সরে যেতে থাকে, তখন সেই আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য লম্বা হয়ে বর্ণালীর লাল প্রান্তের দিকে সরে যায়। জ্যোতির্বিজ্ঞানে একে 'লোহিত সরণ' বা রেডশিফট বলা হয়।
• এডউইন হাবলের পর্যবেক্ষণ: ১৯২০-এর দশকে এডউইন হাবল শক্তিশালী টেলিস্কোপ ব্যবহার করে দেখেন যে, প্রায় সব গ্যালাক্সি থেকেই আসা আলোয় লোহিত সরণ দেখা যাচ্ছে। এর অর্থ হলো গ্যালাক্সিগুলো আমাদের কাছ থেকে দূরে সরে যাচ্ছে।
• দূরত্বের সাথে গতির সম্পর্ক: হাবল আরও প্রমাণ করেন যে, যে গ্যালাক্সি পৃথিবী থেকে যত দূরে অবস্থিত, সেটি তত বেশি দ্রুতগতিতে দূরে সরে যাচ্ছে। এটি 'হাবলের সূত্র' (Hubble's Law) নামে পরিচিত, যা মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের সবচেয়ে বড় ভিত্তি।
২. কসমিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড (CMB)
• আদিম মহাবিশ্বের অবশিষ্ট তাপ: ১৯৬৫ সালে বিজ্ঞানীরা মহাকাশের সব দিক থেকে আসা এক ধরনের মৃদু বিকিরণ শনাক্ত করেন, যা কসমিক মাইক্রোওয়েভ ব্যাকগ্রাউন্ড (CMB) নামে পরিচিত।
• শীতল ও প্রসারিত হওয়ার প্রমাণ: বিগ ব্যাং বা মহাবিস্ফোরণের পর মহাবিশ্ব অত্যন্ত উত্তপ্ত ও ঘন ছিল। সময়ের সাথে সাথে মহাবিশ্ব প্রসারিত হওয়ায় সেই আদিম তাপ ও আলো প্রসারিত হয়ে বর্তমানে অতি শীতল মাইক্রোওয়েভ বিকিরণে পরিণত হয়েছে। এই বিকিরণের অস্তিত্ব প্রমাণ করে যে মহাবিশ্ব অতীতে ছোট ছিল এবং ক্রমাগত প্রসারিত হয়ে আজকের অবস্থায় এসেছে।
৩. টাইপ ১এ সুপারনোভা (Type Ia Supernovae) পর্যবেক্ষণ
• মহাজাগতিক মানদণ্ড: 'টাইপ ১এ' ধরনের নক্ষত্রের বিস্ফোরণ বা সুপারনোভা সবসময় প্রায় একই পরিমাণ উজ্জ্বল আলো ছড়ায়। তাই বিজ্ঞানীরা এদের উজ্জ্বলতা মেপে পৃথিবী থেকে ওই গ্যালাক্সিগুলোর সঠিক দূরত্ব নির্ণয় করতে পারেন।
• ত্বরান্বিত সম্প্রসারণ: ১৯৯৮ সালে দুটি আলাদা বিজ্ঞানী দল দূরবর্তী টাইপ ১এ সুপারনোভা পর্যবেক্ষণ করে দেখেন যে, সেগুলো ধারণার চেয়েও অনেক বেশি অনুজ্জ্বল দেখাচ্ছে। এর মাধ্যমে প্রমাণিত হয় যে মহাবিশ্ব শুধু সম্প্রসারিতই হচ্ছে না, বরং ডার্ক এনার্জির (Dark Energy) প্রভাবে এর সম্প্রসারণের গতি সময়ের সাথে সাথে আরও বাড়ছে।
৪. মহাবিশ্বে মৌলিক পদার্থের অনুপাত
• হাইড্রোজেন ও হিলিয়ামের পরিমাণ: বিগ ব্যাং তত্ত্ব অনুযায়ী, মহাবিশ্ব যদি একটি অত্যন্ত উত্তপ্ত অবস্থা থেকে প্রসারিত হয়ে শীতল হয়, তবে এতে প্রায় ৭৫ শতাংশ হাইড্রোজেন এবং ২৫ শতাংশ হিলিয়াম থাকার কথা। বর্তমানে মহাকাশের প্রাচীন নক্ষত্র ও গ্যাসীয় মেঘ পরীক্ষা করে ঠিক এই অনুপাতই পাওয়া গেছে, যা মহাবিশ্বের ক্রমপ্রসারণের ধারণাকে নিশ্চিত করে।