1960年和1964年，美国先后发射了两颗“回声”卫星。这是没有电源的大气球。为了接收卫星的微波信号，美国贝尔实验室于1964年安装了一台喇叭形的巨型天线。为检测天线的噪声，彭齐亚斯和威尔逊主持这项研究。他们先将天线对准无明星天体的天区进行测量，结果总是能收到一定的微波噪声，并且在各个方向上都一样。
他们同小组成员一起研究这种噪声的来源，是否天线本身有问题？因为天线上有很多鸽子粪，这也会产生影响。消除鸽子粪后，噪声依旧。又排除了一些可能性之后，他们认定噪声来自宇宙空间。
彭齐亚斯为了对这种噪声做出解释，给天文学家伯克打电话询及此事，伯克就向他介绍了他们的领导——普林斯顿大学的天体物理学家关于大爆炸理论研究情况。另一种说法是，彭齐亚斯在乘飞机时同伯克建立了联系：彭齐亚斯和威尔逊同普林斯顿大学的迪克等人联系之后得知，他们也要进行类似的测量。半年后，他们也得到了类似的结果。
由于彭齐亚斯和威尔逊的研究有力地支持了大爆炸学说，他们共同获得了1978年诺贝尔物理奖的一半，他们的发现也被誉为20世纪60年代天文四大发现之一。
宇宙背景辐射（其温度为－270摄氏度）是处处都一样吗？天体物理学家一直不懈地进行观测，并发现了一些不均匀的现象。例如，中国天文学家谢光中曾预言宇宙尘埃对辐射有影响，被美国天文学家的观测所证实。
为了更精确地测量宇宙背景辐射的均匀程度，美国在1989年11月发射“宇宙背景探测器”。1992年4月，美国加州大学的科学家斯穆特宣布，该探测器发现宇宙背景辐射存在波动现象。这一发现表明，大爆炸后出现了一定的起伏，并导致后来逐渐出现星系和恒星等。
宇宙背景辐射是否各向同性对于大爆炸理论的确是个严峻的挑战，这“袅袅余音”究竟包含怎样的信息还要费一番猜解。