Moderní vědecká kosmologie je obvykle považována za zahájenou v roce 1917 s publikováním Albertem Einsteinem jeho konečné modifikace obecné teorie relativity v článku "Kosmologické úvahy o obecné teorii relativity" (ačkoli tento článek nebyl široce dostupný mimo Německo až do konce první světové války). Obecná teorie relativity podnítila kosmology jako Willema de Sittera, Karla Schwarzschilda a Arthura Eddingtona, aby zkoumali její astronomické důsledky, což zvýšilo schopnost astronomů studovat velmi vzdálené objekty. Fyzici začali měnit předpoklad, že vesmír je statický a nemění se. V roce 1922 Alexander Friedmann představil myšlenku rozšiřujícího se vesmíru, který obsahuje pohybující se hmotu. Přibližně ve stejné době (1917-1922) Velká debata
se odehrála, kdy raní kosmologové jako Heber Curtis a Ernst Öpik zjistili, že některé mlhoviny viděné v dalekohledech byly samostatné galaxie daleko od naší vlastní.