銀河系中就沒有最早期的恒星嗎？簡單的答案是：有！而且我們已經發現了一些早期宇宙遺跡，就在我們銀河系中。

宇宙誕生后已有138億年的歷史，大爆炸被稱為宇宙的開端，無盡創造了無盡的時空，還為我們帶來了萬物組成的原始材料，我們現在能看到的任何物質，以及星光都來自大爆炸核合成的輕元素。

大爆炸核合成

138億年前，宇宙誕生后的大約1微妙，空間中充滿了質子、中子、中微子和光子，以及電子和正電子。此時的溫度、密度足夠高，完全達到了核聚變的要求，質子、中子可以在這個高溫、密集的熔爐中結合在一起，但是這時的高能量粒子太多（光子），質子和中子的結合物無法穩定的存在，幾乎在一瞬間會被一個高能光子炸開。當宇宙冷卻到一定程度時，這些粒子的第一個重粒子組合（氘）會穩定了下來，此時的宇宙形成已經超過三分鐘，密度下降了大約10億倍。

然后質子和中子猛烈地融合在一起，盡其所能地形成重元素，但由于不斷膨脹的宇宙現在變得更加稀疏和寒冷，此時的核合成只能形成氘、氦、鋰和鈹；而其他較重的元素都無法形成。

這個過程被稱為大爆炸核合成，它是宇宙中最輕元素的來源，也是今天所有物質的最終來源。

是的，所有的一切都來自最初形成的物質。像你我這樣的物質都有共同的起源，我們的身體主要由碳、氧、氫和氮組成，而在宇宙形成之初，身體中的大部分元素并不存在。為了創造出這些較重元素、為了創造我們星球上幾乎所有的重元素，宇宙需要一代又一代的恒星燃燒它們的核燃料，把輕元素熔合成重元素，然后把這些元素再循環到星際介質中，形成新的、后來的幾代恒星。現在宇宙中的這些重元素十分普遍，可以說是無處不在。

尋找早期的氣體云

上文說了，宇宙一開始沒有重元素，那些最初形成恒星的氣體遠只包含著大爆炸核合成后形成的一些輕元素。這其實就是大爆炸最偉大的預言之一：如果我們足夠幸運的話，應該可以找到一些直接來自原始宇宙的原始氣體。這些氣體是以前從未存在于恒星內部的原子，它們從未在核熔爐中燃燒過，也從未被吐回宇宙中去形成下一代恒星。可以說是宇宙現存的一片凈土。

當然，想要找到這樣的氣體云非常困難，因為宇宙中到處都是恒星，“未受重元素污染”的區域應該是極其罕見的，而且隨著時間的推移，這種情況只會越來越少。

我們目前有一種技術，當我們觀察非常遙遠的宇宙時，不僅能看到來自我們正在觀察的物體發出的光，還能看到遙遠物體發出的光和我們之間任何物體的吸收線。

這使得我們有可能，至少在原則上可以找到一團還沒有坍縮成任何恒星的氣體云，只要這個氣體云背后的空間有一塊已經坍縮成恒星的區域。當星光穿過這個氣體云時，我們就能通過其產生的吸收線判斷出，這個氣體的組成。

在一次偶然的機會中，科學家發現了兩個這樣的氣體云團，它們的氫和氦含量與大爆炸核合成所預測的完全一樣，不存在任何較重的元素。在下面的圖片中，這兩個標有綠色箭頭的云團是我們所發現的最原始的氣體云，它們完全沒有任何恒星。

y軸上的“Z”是天文學家對“比氫和氦重的元素”的簡稱，更正式的說法是“金屬豐度”。（為什么這樣起名呢？因為“X”是氫，“Y”是氦，“Z”是其他所有元素的組合）但是碳、氮、氧等都不是金屬啊，但對于天文學家來說并不會在意這些細節。所以這些這兩團原始氣體云是我們發現的金屬含量最少的原始云。

銀河系中的古老宇宙遺跡

但是單個恒星呢？如果我們想要測量一顆單獨的恒星，我們就只能局限于自己的星系和鄰近的星系（如球狀星團）。但是我們發現了一個非常非常缺乏金屬的恒星，是目前銀河系中所知最古老的恒星之一。

上圖中這顆毫無特色的恒星，SDSSJ102915+172927（卡福星），是由斯隆數字巡天計劃在銀河系發現的。我們之前發現的幾乎每一顆恒星，從富含金屬到缺乏金屬，都含有一定數量的鋰和碳，這顆恒星幾乎都是氫和氦。

這是迄今為止發現的最原始的恒星之一，它的奇特之處在于，人們認為它不可能通過正常的恒星形成方式形成；因為恒星形成需要氣體云先冷卻，而人們通常認為需要金屬才能冷卻。如果想以宇宙中最早的恒星形成的方式形成恒星，就需要某種特殊的冷卻方式，比如通過塵埃。

目前科學并不了解像這樣的恒星是如何形成的，但一部分恒星必須是宇宙中最早形成的，我們最好的估計是，如果宇宙現在有137.3億年，那么第一批恒星可能是在136.8億年的時候就已經形成了。搞清楚它是如何形成的，可以作為一扇窗戶，讓我們看到宇宙最早的時代！

這顆恒星至少有130億年的歷史，質量約為太陽的80%（是k型恒星)，發現這顆恒星的研究小組希望在未來十年內用同樣的技術再發現五到五十顆類似的恒星！這就是我們的原始宇宙，它的一部分就在我們的銀河系！