我們來自哪裡？我們是宇宙中獨一無二的存在嗎？2019年諾貝爾物理學獎授予了那些幫助我們去找到這些宇宙問題答案的研究人員。普林斯頓大學的James Peebles因其在描述宇宙演化細節（從高溫高密度的過去到充滿星系的現在）中的貢獻而分享了一半的獎金。日內瓦大學的Michel Mayor和Didier Queloz因發現了一顆圍繞類太陽恆星執行的系外行星而共同分享了另一半的獎金。
當Peebles在1960年代初期開始從事宇宙學研究時，這個領域還是十分抽象的，當時的研究內容主要是關於原初宇宙始於奇點的數學一致性的討論。1965年，Peebles和他的同事認為，不管宇宙的初始狀態如何，在早期宇宙中，物質和輻射都應該處於熱平衡(thermal equilibrium)狀態，當時的溫度高於1010K。他們計算出隨著宇宙的演化，輻射溫度慢慢下降到現在的10 K左右（具體取決於宇宙的整體密度）。
幸運的是，同一年紐澤西州貝爾實驗室的Arno Penzias和Robert Wilson意外地在光譜的微波區域進行了一次背景輻射的探測。Penzias和Wilson隨即向Peebles和他普林斯頓大學的同事求助，以了解他們所探測到的訊號（輻射溫度約為3.5K）。首次探測到宇宙微波背景（CMB, cosmic microwave background）是物理宇宙學（利用物理學定律和天文觀測來構建宇宙演化模型的學科）的突破性時刻。堪培拉的澳洲國立大學天體生物學家Charles Lineweaver說：“幾乎可以說是Peebles發明了現代物理宇宙學。”
Peebles利用CMB的早期觀測結果對在大爆炸後產生的“緻密高熱湯”(hot dense soup)中“烹飪出”的原子核做出了新的預測。早期的研究已經考慮了這種所謂的大爆炸核合成（BBN），但並未完全說明背景輻射的影響（參見2005年5月5日的焦點報道）。早期宇宙中這種輻射的存在限制了重元素的形成，因為高能光子可以將核分解成質子和中子。Peebles意識到對CMB溫度的認識使他能夠預測這種光離解何時結束，從而使質子和中子開始融合。根據核聚變的時間，他確定出在大爆炸中產生的氦氣量應占所有核物質的27％至30％。令人印象深刻的是，這一估計值與當前25％原始氦氣丰度的估計值相差不遠。來自明尼蘇達大學的BBN專家Keith Olive表示，Peebles的工作對重啟解釋輕元素起源的研究是“根本性的”。
Peebles的工作對宇宙學中很多子領域都產生了影響。他是預測CMB中溫度波動的理論家之一，這種波動最終通過諸如Planck衛星和WMAP衛星的全天空觀測所檢測到。同時他對固化暗物質證據方面做出了貢獻，他指出，如果沒有來自暗物質的額外引力，像銀河系這樣的螺旋星系就不可能有扁平的形狀。而且他很早就支援向宇宙學模型中新增所謂的暗能量以幫助解釋觀察到的宇宙的大規模結構。
普林斯頓宇宙學家Jeremiah Ostriker說：“Jim Peebles的工作推動了我們對宇宙學理解的每一次進步”。“大爆炸核合成，宇宙結構的增長，暗物質的存在以及我們理解的許多其他進展，都源於Jim Peebles創造性的工作”。“由於他的努力，宇宙學家們可以使用簡潔的語言來解釋宇宙的演化”，來自普林斯頓大學的實驗天體物理學家Lyman Page說。
今年另一半的物理學獎聚焦在行星尺度上。Mayor和Queloz開拓性地發現了一顆繞太陽般恆星運轉的行星，20年後，Kepler衛星和TESS衛星才使行星探測成為常規。在1990年代初期，天文學家仍在努力尋找太陽系之外行星的跡象。研究人員曾發現過一些圍繞中子星(neutron stars)執行的行星，它們被稱為脈衝星(pulsars)，但科學家們認為這些行星之間毫無共性，無法幫助人類理解類地行星的形成。
Mayor和Queloz的搜尋策略基於徑向速度技術(radial velocity technique)，這項技術包括監測恆星發射出的光譜線。如果一顆行星繞著恆星執行，隨著恆星在重力的作用下來回拉動，這些線的頻率將略微上下移動。以前對天空中最亮恆星的徑向速度測量是空的。Mayor, Queloz和他們的同事設計了一個更敏感的光譜儀（被稱為ELODIE），使他們可以測試更多的恆星。在1995年，他們報告了位於50光年之外類太陽恆星51 Pegasi處的一次由行星引起的抖動。
這顆被發現的名為51 Peg b的行星則並不是大多數天文學家所能預測到的。其徑向速度訊號出現大振的幅暗示著行星也是巨大的，大約是木星大小的一半。但是訊號週期只有4天，因此行星到恆星的距離僅為地球與太陽間隔的5％。計算結果表明，行星的表面溫度為1300K。
Lineweaver說：“Mayor和Queloz的工作推動了系外行星探測行業的興起。”他解釋說，它們的發現最初對搜尋類地行星的工作產生了負面影響，因為51 Peg b以及其他後來發現的“熱木星(hot Jupiters)”，給人的印象是類地行星可能非常稀有。但是，天體物理學家在解釋了探測到熱木星的可能性很高之後，就馬上意識到“我們的行星系統可能是最常見的一種”，Lineweaver表示。
如果像地球這樣的行星無處不在，那我們人類可能不是宇宙中唯一觀察到宇宙演化的智慧生物。