ビッグバン宇宙論では、初期宇宙は高温高密度で、膨張とともに冷えて現在の2.7 Kの電磁波―宇宙マイクロ波背景放射（CMB）―となったと予測します。CMBが理想的な黒体スペクトルを示すかどうか、また温度が方向によってわずかに異なるかどうかは、宇宙の成り立ちを検証する核心でした。マザーはCOBE衛星のスペクトル測定装置（FIRAS）を率い、黒体性を極めて高精度に確認しました。スムートは同衛星の異方性測定装置（DMR）を担当し、角度7°スケールでµKレベルの温度揺らぎを初めて検出しました。これらの成果は、銀河形成理論やインフレーション模型の裏付けとなり、観測宇宙論を“精密科学”へと押し上げました。

COBE（Cosmic Background Explorer）は3基の搭載機器を持ち、うちFIRASは4 Kクライオスタット内のマイケルソン干渉計でCMBスペクトルを測定し、温度2.725 ± 0.002 K、分光分解能0.5 cm⁻¹で黒体曲線との一致を10⁻⁵以内で実証した。DMRは53, 90, 31 GHzの3周波・二重差動レシーバを用い、銀河前景を減算した後にΔT/T ≈ 10⁻⁵の四重極以降の異方性を抽出した。得られた角相関関数は宇宙の大域的平坦性と冷たい暗黒物質（CDM）優勢モデルを支持し、初期スカラー揺らぎのパワースペクトル振幅を規定した。また初めて観測された“ホット”・“コールド”スポットは重力不安定による物質集積の直接的証拠と解釈される。これらの結果が後続のWMAPやPlanckミッションの設計指針となり、ΛCDM標準模型の確立につながった。

FIRAS はシングルモードコンパクトガイドチューブで天空と 4 K 内部黒体基準を交互に観測し、差分スペクトルをラグ空間で解析することで系統誤差を 10⁻⁵ 以下に抑制した。残差から y-型／µ-型スペクトル歪みの上限 |µ| < 9 × 10⁻⁵ が得られ、準熱平衡モデルを強く制限した。DMR の 7.2° ビーム異方性マップは HEALPix Nside = 16 に再サンプリングされ、Galactic cut |b| > 20° 適用後に aℓm を最尤推定。ℓ = 2-20 の Cℓ が n_s ≈ 1, Ω_0 ≈ 1, Ω_b ≈ 0.05, h ≈ 0.5 の adiabatic CDM シナリオと整合した。低 multipole 領域での統計的アイソトロピー検定 (χ², Kolmogorov) により、システマティック起源の可能性が排除された。COBE データは Bardeen–Bond–Kaiser–Szalay (BBKS) transfer functionの正当性を実証し、パワースペクトル正規化 σ₈≈1 の基準点を提供した。