Universo em expansão
Em 1927, o padre e cosmólogo belga Georges Lemaître (1894-1966) derivou independentemente as equações de Friedmann a partir das equações de campo de Einstein e propôs que os desvios espectrais observados em nebulosas se deviam a expansão do universo, que por sua vez seria o resultado da "explosão" de um "átomo primordial".Em 1929, Edwin Hubble forneceu base observacional para a teoria de Lemaitre ao medir um desvio para o vermelho no espectro ("redshift") de galáxias distantes e verificar que este era proporcional às suas distâncias.7 o que ficou conhecido como Lei de Hubble-Homason.
Formação dos primeiros átomos
A nucleossíntese foi a formação inicial dos primeiros núcleos atômicos elementares (hidrogênio e hélio). Ela ocorreu porque a atuação da Força Nuclear Forte acabou atraindo prótons e nêutrons que se comprimiram em núcleos primitivos.Com a queda da temperatura universal, os núcleos atômicos de hidrogênio, hélio e lítio recém-formados se ligaram aos elétrons, formando assim átomos completos desses elementos.
Formação das galáxias
A teoria mais aceita é que as estruturas que observamos hoje em dia se formaram como consequência do crescimento de flutuações primordiais devido à instabilidade gravitacional. As flutuações primordiais causaram que os gases foram atraídos até áreas de material mais denso, hierarquicamente se formaron os supercúmulos, os agrupamentos galácticos, as galáxias, os cúmulos estelares e as estrelas. Uma consequência deste modelo é que a localização das galáxias indicam áreas de alta densidade do Universo primordial. Assim, a distribuição das galáxias está intimamente relacionada com a física do Universo primordial.Formação das estrelas
Tipicamente, a maioria das estrelas se formam a partir de grandes nuvens moleculares. Quando em algum local da nuvem há uma certa densidade de moléculas massivas, essas tendem a entrar em colapso e a densidade central tende então a aumentar rapidamente, enquanto a densidade nas partes externas permanece praticamente constante1 . No momento em que a densidade central se tornar opaca a temperatura vai começar a subir e consequentemente aumentar a pressão, terminando enfim o colapso e alcançando um equilíbrio hidrostático; está formado então o núcleo estelar. Quando a estrela está nesse estágio de sua evolução ela é chamada de protoestrela.Após isso as camadas externas continuam sendo acrescentadas ao núcleo e a temperatura continua a subir. Em um certo momento temperatura alcançará 2000 K e o hidrogênio vai se dissociar de sua forma molecular, usando-se para isso da energia de contração da protoestrela, acabando com o equilíbrio hidrostático e fazendo-a entrar em colapso novamente. O núcleo só vai se equilibrar novamente quando todo o hidrogênio dele estiver na forma atômica. Nesse estágio o corpo celeste ainda é denominado protoestrela.
A temperatura continuará a subir a medida em que mais matéria vai se unindo ao núcleo estelar; se não houver mais matéria nas proximidades a protoestrela pode nunca se tornar uma estrela. Normalmente em meados dos 4500 K na superfície da protoestrela a fotosfera já atingiu a superfície do núcleo em equilíbrio hidrostático. Inicia-se então a fusão nuclear. A partir desse momento a evolução da estrela vai definir seu tipo estelar.
Os rumos da evolução de uma estrela, normalmente dependem da quantidade de matéria presente no local em que a estrela está se formando. Os elementos químicos que farão parte da composição da estrela e a presença de uma ou mais estrelas companheiras são fatores secundários na definição do tipo estelar.
