Ledakan Dahsyat
Model lainnya adalah teori ledakan dahsyat Lemaître, yang diadvokasikan dan dikembangkan oleh George Gamow, yang kemudian memperkenalkan nukleosintesis ledakan dahsyat ("Big Bang Nucleosynthesis", BBN) dan yang kaitkan oleh, Ralph Alpher dan Robert Herman, sebagai radiasi latar belakang gelombang mikro kosmis ("cosmic microwave background radiation", CMB). Ironisnya, justru adalah Hoyle yang mencetuskan istilah "big bang" untuk merujuk pada teori Lemaître dalam suatu siaran radio BBC pada bulan Maret 1949.
Astrofisika teoretis
Topik-topik yang dipelajari astrofisikawan teoretis termasuk: dinamika bintang; pembentukan galaksi; struktur zat berskala besar di alam semesta; asal sinar kosmik; relativitas umum dan kosmologi. Relativitas astrofisika berjalan sebagai alat untuk mengukur sifat struktur skala besar yang mana gravitasi memainkan peran penting dalam fenomena fisika yang diamati dan berjalan sebagai dasar untuk ("astro")fisika lubang hitam dan studi gelombang gravitasi.