恒星的物質來源于星云。每一個星云都是恒星的搖籃，其中孕育著數百萬顆恒星。星云中重要的物質不是那些燦爛的氣體云，而是其中較暗的部分，包含很多塵埃云。恒星的形成就發生在這些塵埃云中。這些塵埃云密度很大，因此一般情況下，我們很難用一般的望遠鏡觀測到內部的一些過程。關于恒星是如何形成的這一問題成為了天文學中的一個謎。

      天文學家第一次發現了長期尋找的宇宙中有史以來最早形成的恒星的光信號——這些恒星約在宇宙大爆炸的1.8億年后形成。

澳大利亞西部的一個射電望遠鏡探測到宇宙第一批恒星發出的光。

　　來源：聯邦科學與工業研究組織

　　信號是氫吸收一些原始光后在背景輻射上留下的“指紋”。證據表明構成早期宇宙的氣體比預測的要冷。物理學家說，這可能是受暗物質影響的一個標志。如果得到證實，這一發現可能標志著暗物質首次通過引力效應之外的其他事物被探測到。

　　“除了宇宙大爆炸的余輝之外，這是我們首次看到來自這么早的宇宙時期的信號。”亞利桑那州立大學的天文學家Judd Bowman說。他負責領導這項研究，該研究于2月28日發表在《自然》上。荷蘭格羅寧根大學的宇宙學家Saleem Zaroubi說：“如果這是真的，這將是重大新聞。”他還表示，其他團隊需要確認該信號，但迄今為止，這些發現似乎很可靠。“這是件非常令人興奮的事。這是宇宙歷史上我們知之甚少的一段時期。”

　　恒星閃耀

　　物理學家認為，138億年前的宇宙大爆炸產生了一個電離等離子體，并隨著宇宙的膨脹迅速冷卻。大約37萬年后，這團混沌開始形成中性氫原子。隨著時間的推移 和在重力的影響下， 它們聚集在一起形成了燃燒的恒星。這種轉變被稱為宇宙黎明（參見‘黎明的早期光’）。

　　現在這些恒星的光線是如此微弱，以至于用地球望遠鏡探測它幾乎是不可能的。但是天文學家一直希望間接地看到它：這些光應該微妙地改變了曾經充滿恒星之間空間的氫的行為。這種改變使得氫氣在21厘米的無線電波長下，吸收宇宙微波背景（CMB）的輻射——也就是宇宙大爆炸的余輝，使CMB的強度下降。

　　為了尋找該信號，團隊使用了一臺名為“全天再電離時期信號探測實驗” （EDGES）的射電望遠鏡，它位于澳大利亞西部的默奇森射電天文臺。因為我們自己的星系和人造FM收音機產生與信號相同波段的波，因此要仔細濾除這些更強大的信號源才可能發現CMB強度的下降。但Bowman和同事們很快就發現了和預測頻率值大致一致的信號。盡管其輻射強度有0.1%的下降，但仍是預測的大小的兩倍。這一發現如此突出，所以研究人員花了兩年時間來確認它并非來自儀器效應或噪音。他們甚至建造了第二根天線，并在不同的時間將它們的儀器指向不同的天空片。“兩年后，我們通過了所有測試，并且找不到任何替代解釋，” Bowman說，“我們這才開始感到興奮。”

　　這個時期的輻射隨著宇宙的擴展而延伸，這意味著發現信號的頻帶揭示了它的年代。這使得該團隊能夠將宇宙黎明的最新發生日期追溯到宇宙大爆炸發生后的1.8億年。該信號的消失揭露了第二個里程碑——第一批恒星死亡所造成的更高能的X射線提高氣體溫度并關閉信號的時間。Bowman的團隊把這個時間點定在大爆炸發生后約2.5億年。

　　了解這些原始恒星非常重要，不僅因為它們塑造了周圍的物質，還因為它們的爆炸性死亡創造了含較重元素（如碳和氧）的混合物，后來進一步形成了恒星，Bowman介紹。“如果我們真的想要了解我們起源的宇宙階梯，這是關鍵一步。”他說。

　　宇宙搖籃

　　盡管信號以預期的頻率出現，但其強度完全出乎意料，以色列特拉維夫大學的宇宙學家Rennan Barkana說，他在《自然》上發表了第二篇相關論文。他說，“我其實很驚訝”，信號的強度表明，要么宇宙黎明中的輻射比預期要多，要么氣體比預測的溫度更低，不管哪個解釋都“非常奇怪而且意外”。