宇宙诞生后的第一批颗恒星在哪里？它们为何会出现在银河系中？

“只要坚持不懈，知识就会丰富，终会发现其中的奥秘。”——杨振宁

自古以来，星星在人们心中代表着永恒和坚守。在我们有限的生命里，丑陋的夜空中的星星会发生很大的变化！但我们现在知道，星星也是有年龄的，它们也会生、老、病、死。在宇宙的星系中，有的恒星是刚诞生的新生恒星，有的恒星是宇宙诞生时已经形成的老恒星。它们和宇宙一样古老。那么我们目前所知道的宇宙中最古老的恒星有哪些呢？未来，我们是否有机会找到宇宙诞生后形成的第一批恒星？

首先我们找到了赫罗图说的最古老的星团

仰望夜空，漆黑的夜空中散落着数以万计肉眼可见的星星，它们的形状和颜色看起来各不相同，有的非常耀眼，有的暗淡无光。有些星星是蓝色的，有些是白色、黄色、橙色，甚至红色，不同的颜色代表不同大小和质量的星星。其中一些恒星的光度不断闪烁和变化，而另一些则是稳定的光源。这一切都表明，明星和我们一样具有丰富的多样性。

然而，我们看到的不一定是真的，视觉有时会因为一些外界因素的干扰而让我们产生错觉！比如夜空中疯狂闪烁的星星（如：天狼星），与地球大气层的动荡有关，与星星本身的固有属性无关！下次我们看到星星闪烁时，不是星星本身光度的变化，而是星光穿过大气层时受到大气层的扰动。

同样，一些星星天生就比其他星星更亮或更暗。但是离我们较远的星星显得更暗，而离我们较近的星星则显得更亮。所以恒星的表观亮度（它看起来有多亮）并不代表恒星的固有亮度（它实际上有多亮）。但星星的颜色是另一回事。

一颗蓝色的星星和一颗红色的星星，它们的颜色不会因为距离和气氛而改变。恒星是质子、中子和电子等普通物质，它们被内部发生的核聚变加热到特别高的温度。由于温差，会有色差。当我们看到右边的参宿四和左边的参宿四时，我们看到它们表现出的色差是真实的。

如果我们能知道一颗恒星离我们有多远（通过视差法、变星、Ia型超新星来确定恒星的距离），然后根据恒星的表观亮度，我们就可以计算出它的本征亮度，我们会发现恒星的颜色与其星等或内在亮度之间存在普遍而重要的关系。

这种关系被称为Herzprunger-Russell图，它使我们能够确定一颗恒星目前处于其生命周期的哪个阶段。对于类太阳恒星（那些质量在太阳质量的40%到400%之间的恒星）将从主序星开始，直到核心中的氢燃料耗尽并且核聚变停止，然后恒星会变亮、膨胀、冷却稍微，恒星在此过程中变成更亮的亚巨星（subgiant）。最终，恒星将开始在其核心融合氦，成为真正的红巨星（III巨星），恒星的颜色可能会在红色和黄色之间的不同点上振荡。当核心中的氦耗尽时，外层被吹入星际空间，核心收缩成更热但明显更暗的白矮星。

当我们观察同时形成的星团（星团）时，由于最亮和最蓝的主序星消耗燃料的速度最快，我们可以观察到不同质量的主序星“消失”星团，也就是说，次巨星的开始可以决定一个星团的年龄。

对于一个疏散星团来说，它们的年龄从大约100万年到非常古老的例子，比如NGC188，大约有50亿年，甚至比我们的太阳还要古老！但是在很多地方我们都可以看到比NGC188更古老的星团。

球状星团是整个宇宙中最古老的天体之一，比如上图中的Messier56。它们的年龄通常超过120亿年，有些球状星团的年龄超过130亿年，接近宇宙本身的年龄。它们确实是宇宙不同时代的遗迹。

根据恒星中重元素的丰度，我们找到了已知最古老的恒星

球状星团的研究对于回顾和了解宇宙的最早阶段非常有用，因为更古老的天体形成之前大爆炸形成于更近的时期！随着时间的推移，随着一代代恒星的生死，质量更大的恒星将燃烧的燃料循环回星际介质，形成内部富含更重元素的下一代恒星。

我们的太阳是一颗形成于45亿年前的恒星，由大约（按质量计）70%的氢、28%的氦和1-2%的“重元素”（指任何比氦重的元素）组成。恒星中的重元素很少见，因为重元素需要恒星来聚变！所以恒星形成的越早，它所含的重元素就越少，这意味着如果我们测量一颗恒星的元素含量，我们就可以得到它的年龄信息。

Messier56中的恒星只有太阳重元素含量的1%，在天文学中被称为金属丰度。据我们所知，银河系中有两颗比它更古老的恒星：一颗是HE1523-0901，其金属含量仅为太阳的0.1%，另一颗是目前认为最古老的恒星HD140283，只有太阳的金属含量。0.4%的金属含量。

宇宙中最古老的恒星是哪颗？

确定恒星年龄的问题在于只有一颗恒星，我们不可能知道宇宙那部分的全部历史。这颗恒星形成了。为什么？因为宇宙在其结构形成时太过混沌，我们无法追溯一颗古老恒星的起源。

你还记得宇宙最初是什么样子的吗？如果你不记得了，你应该看过下图，它代表了早期宇宙中完美平滑的温度波动。

蓝色区域或冷点仅比平均值低0.003%，代表宇宙的高密度区域，或物质密度略高于平均值的区域。红色区域或热点仅比平均值高0.003%，代表宇宙密度较低的区域，或物质密度略低于平均值的区域。

随着时间的推移，密度过大的区域优先吸引越来越多的物质，最密集的区域首先坍缩形成恒星，然后是星团，然后是小的原星系，最后是大的星系和星系团。

重力首先作用于最小尺度，因为重力受光速限制。然而，在很长一段时间内，即使是最小的超密区域，即使是那些相对独立形成的区域，即使是那些最先在整个宇宙中形成结构的区域，最终也会与其他超密区域相互作用。区域合并在一起。

最终我们会得到巨大的螺旋星系和椭圆星系，以及一些矮星系和小星系，但最初形成的恒星并不是独立存在的。换句话说，宇宙中的单个恒星在引力作用下与其他结构混合。

根据我们的最佳估计，宇宙中最早的恒星可能在大爆炸后50到1亿年之间形成，或者说当时宇宙的年龄只有现在的0.3到0.7%！即使未来发射詹姆斯·韦伯太空望远镜，我们也不可能看到如此遥远的过去。所以不管宇宙中10^24颗恒星中哪颗是最古老的恒星，几乎可以肯定的是，我们都无法找到并确定最古老的恒星。

但我们可以确定的是，银河系中的一些恒星可能起源于宇宙最古老的时代，当然也可以追溯到宇宙不到3亿年的时候！我们观察银河系中的每一颗恒星，新生的恒星与宇宙历史上的老恒星完全混合在一起，我们无法将它们区分开来。这是我们目前对宇宙中最古老恒星的认识和认识。