Câu trả lời đơn giản là ánh sáng từ các khu vực xa xôi của Dải Ngân hà đã di chuyển trong khoảng thời gian đó. Bởi vì ánh sáng không truyền đi tức thời trong không gian, chúng ta đang nhìn thấy thiên hà không như bây giờ, mà như cách đây 100.000 (hoặc hơn) năm trước.
Ngẫu nhiên, đây cũng là cách chúng ta có thể nhìn lại những khoảnh khắc trước đó của lịch sử vũ trụ. Về khoảng cách, chúng ta càng nhìn xa, ánh sáng càng dài sẽ phải rời đi để đến với chúng ta hôm nay.
Vũ trụ đã có một khởi đầu (ít nhất là trong ý nghĩa có một thời gian sớm nhất). Bởi vì vũ trụ không phải là vô cùng cũ, nên thực sự có giới hạn về việc chúng ta có thể nhìn lại lịch sử vũ trụ bao xa (xem: Chân trời vũ trụ ). Chúng tôi có thể tạo bản đồ vũ trụ, như bản đồ này từ SDSS :
bằng cách chạy những gì được gọi là khảo sát. Đây là những dự án lớn giúp vạch ra các vị trí (và có khả năng là các tính chất khác, tùy thuộc vào mục tiêu khoa học của chúng là gì) của các thiên hà trong vũ trụ. Cách bạn nhìn vào bức ảnh này như sau: 1) Bạn đang ở trung tâm của hình ảnh, 2) Mỗi điểm trong ảnh đại diện cho một thiên hà riêng lẻ, 3) Khoảng cách từ người quan sát, độ dịch chuyển của một thiên hà, tăng theo tăng khoảng cách từ trung tâm và 4) khi bạn di chuyển xung quanh vòng tròn theo góc, bạn đang quét qua tọa độ thăng thiên phải của hệ tọa độ thiên thể (suy nghĩ kinh độ). Bạn đang nhìn thấy một miếng bánh pizza thay vì một quả cầu vì đây là một lát đặc biệt trong từ chối(mạng). Khi bạn tìm đến các dịch chuyển đỏ cao hơn, bạn đang nhìn xa hơn về thời gian và sớm hơn vào lịch sử của vũ trụ. Đây là cách các nhà thiên văn học / vũ trụ học có thể nói một cái gì đó thống kê về các mô hình hình thành cấu trúc của vũ trụ (làm thế nào các vật thể như thiên hà và cụm thiên hà xuất hiện).
Vấn đề với việc nhìn vào các thiên hà ở các dịch chuyển đỏ rất cao là chúng trở nên rất mờ nhạt. Tại một thời điểm nhất định, bạn cần kính viễn vọng mạnh hơn để tiếp tục nhìn ngược thời gian. Mặc dù vậy, chúng ta có thể khắc phục điều này bằng cách nhìn vào thành phần bức xạ của vũ trụ ở bước sóng vi sóng (hầu hết các khảo sát đều nằm trong vùng quang học của phổ điện từ ). Bức xạ này được gọi là bức xạ nền vi sóng vũ trụ ( CMB ), và cũng có thể được ánh xạ ra (xem: COBE , WMAP và gần đây nhất là các vệ tinh Planck ).
Đây cũng là một bản đồ của các loại. Bản đồ các photon năng lượng thấp này là ảnh chụp nhanh của vũ trụ khoảng ~ 380.000 (dịch chuyển đỏ của z = 1100; có nghĩa là vũ trụ nhỏ hơn khoảng 1101) sau vụ nổ lớn, khi vũ trụ có rất ít những gì chúng ta sẽ làm công nhận là cấu trúc. Công việc của nhà vũ trụ học là kết nối bức tranh mà chúng ta nhìn thấy từ CMB với bức tranh mà chúng ta thấy từ các cuộc khảo sát của chúng ta về các thiên hà thông qua việc sử dụng vật lý.