哈佛大學教授阿維。勒布認為，宇宙在大爆炸之前是一個體積無限小能量無限大的奇點，有一天“嘭”的一聲爆炸誕生了我們的宇宙，唯一的物質是一些原始的氫原子組成的濃霧氣體。爆炸過程釋放了巨大的熱量和光亮，隨著宇宙快速膨脹的同時熱量逐漸降低光亮消失，以後就進入了被黑暗主宰的初始階段。。。。。。而那些遍及宇宙散發著幽幽光亮的恆星，才是宇宙故事的主角！
宇宙早期的原始星雲
我們出於對未知世界的好奇，總是喜歡以各種各樣的方式和方法去嘗試一些能夠改變現有認知的行為，但我們的認知相對於自然和宇宙卻是顯得微不足道。不過不見得沒有收穫，甚至有時候的進步超出了我們的預期。我們可以根據物質留下的信息追朔其自始至終的規律，也可以利用其信息掌握來龍去脈的動向，不可否認的是我們人類文明具備了一些基本的能力和智慧，我們可以做到追朔萬物起源的的歷史脈絡，也可以為宇宙用超級計算機建模推演其演變過程，關於宇宙大爆炸理論的建立當然是有更多的證據出現。
宇宙大爆炸理論的相關話題越多顯然爭議的問題就越多，大多數的主流天文物理學家支撐起了這個看似荒誕而又一本正經的理論觀點，但無法用令人信服的依據解釋宇宙大爆炸之前的狀態如何與現有的物理定律完全相矛盾的問題。不過這沒關係，我們完全可以拋開這一“死結”而轉向適用現有物理定律行得通的問題，那就是宇宙大爆炸之後的一系列演變過程，恆星是如何誕生又是如何走向終結的，宇宙剛剛誕生之際又是如何催化出各種物質來的，大爆炸之後的宇宙是呈什麼狀態的，等等帶著這些讓人焦灼的疑問，我們似乎迎來了揭開問題秘密的時代，等來了黑暗中黎明的到來。
第一顆恆星誕生時的圖片
要想解決這些問題，首先要涉及到研究宇宙的一些基本天文資料和物理信息，比如說宇宙有著138億年的年齡，宇宙的大小及物質構成等，這些資料數據都是我們當前根據宇宙射線及恆星光譜等信息通過科技手段加以分析推算出來，要想知道宇宙大爆炸之後的一系列問題的答案，我們必須尋找跟宇宙起源相關的物質信息來做研究分析。那麼問題來了，通過哪些物質的關鍵信息來推演其演化過程呢？恆星-------是組成宇宙的最基本的物質單元，也是組成星系的主要成員，更是包括形成生命在內的關鍵能量因素。
尋找最古老的恆星
跟我們的生活息息相關的太陽，就是宇宙中無數顆恆星之中的一顆典型的恆星，當前這顆恆星的年齡已被推算出有46億年之久，或許46億年相對於宇宙的138億年還很年輕，但涉及到關鍵的問題來了，那麼太陽46億年之前又是來自哪裡？毫無疑問，大家都有恆星誕生來自超新星爆炸的共識，甚至一致認為恆星是遵循了有始有終的生死輪迴的定律，這就很好解釋我們的太陽在宇宙誕生之後是否經歷過幾個生死輪迴，不可否認的是要找到太陽之前的第一代恆星誕生時的一些蛛絲馬跡或許就很容易解釋了宇宙在大爆炸之後的必然關聯。要知道宇宙誕生以後首先誕生的應該是恆星，恆星再經過它的自行造化進行演變直至死亡成為超新星而再次演化誕生新的恆星，升級換代的說法也許不怎麼貼切，但可以肯定的是一些愈來愈多重元素的形成跟超新星大爆炸是直接關聯的。
恆星誕生之初混沌的宇宙
科學家發現，重金屬的形成都跟超新星大爆炸有直接關係，而超新星爆炸之外的地方顯然沒有重金屬的存在。鐵元素是恆星組成的重要元素，因為恆星在演變過程中生成大量的鐵元素，之後能量耗盡最終成為超新星爆發後再次形成恆星，所以衡量一顆恆星是否是年代久遠的古老的輩分就是要參考其鐵元素的含量多少。鐵元素就是時間的指示刻度它能告訴我們恆星的年齡，如果在宇宙中發現一顆不含鐵元素或含量極低的恆星，那就意味著找到了一顆史前最古老的恆星，就可以利用其發出的光來進行光譜比對分析推測其年齡，然後再根據我們現有的物理定律及相關的數據信息使用超級計算機建模推演，就非常形象的表現出宇宙大爆炸之後所有的物質的來龍去脈。科學家根據這一規律已經推測出我們的太陽經歷了上千個生死輪迴，所以極為豐富的重金屬含量會越來越多。
那麼要想在茫茫浩瀚的宇宙中找到一顆古老的恆星絕非易事，尤其是找到一顆原始的第一代恆星那是無異於宇宙中撈針。澳大利亞天文學家史蒂凡。科勒爾採用了自動星圖望遠鏡根據恆星顏色的微小差別來判斷排查目標，望遠鏡會自動排查分析每一顆恆星的顏色並與光譜對比含鐵量，功夫不負有心人，幸運來的非常及時，2013年的時候這臺星圖望遠鏡為史蒂凡找到一顆幾乎不含鐵的恆星，為了進一步研究這顆恆星還需要大分辨率的光譜分析，那需要更大望遠鏡的支持。
遠古恆星
經過進一步的跟蹤研究，史蒂凡拍下了這個古老恆星的高分辨率的光譜，其中所含金屬元素的成分低的讓人不可思議，通過光譜對比數據發現這顆恆星除了含量極高的氫元素和碳元素之外幾乎沒有鐵元素的存在，這說明確確實實的是找到一顆非常原始的早期恆星，它已經燃燒了136億年，跟其他恆星與眾不同的是這顆恆星誕生於眾多恆星形成之前，非常的古老且有代表性。它或許就是揭開宇宙形成之後第一束光開始發出的蛛絲馬跡，或者說成為宇宙誕生時的遺蹟，但讓史蒂凡欣喜若狂的是這顆恆星的誕生屬於第二代，也就是說自宇宙大爆炸之後它是第二代誕生的恆星，顯然第一代還未找到不過這不重要了，重要的是史蒂凡如何利用現有的數據資料進行科學的分析推演，揭開第一顆恆星是如何誕生的，這也為宇宙爆炸之後所呈現的物質狀態提供了非常重要的理論依據，離宇宙誕生的秘密又近了一步。
第一顆恆星是如何誕生的
史蒂凡嘗試找到第一代恆星的可能性非常渺茫，鑑於目前的技術手段和其物理特性的侷限性幾乎是不可能的事情。根據現有的信息建立前瞻性的理論似乎不存在違背科學的做法，史蒂凡猜測第一代恆星是如何發出第一縷光如何建立自己的架構而作出了大膽的設想。
德州大學教授沃克爾。布羅姆設想通過回到有單獨的氫原子組成的氣體雲來想象它們從混亂到構建的整個過程，回到宇宙大爆炸之後時間和空間的形成後，宇宙從高溫狀態逐漸冷卻下來，這時的宇宙沒有任何可見物質只有黑暗和氫元素組成的氣體雲填充。此時尋找第一束光就成為一個關鍵的因素，這意味著第一顆恆星的誕生將為整個宇宙開始了創世之舉，一切物質將開始了第一次生命。
超新星大爆炸
沃克爾設想大爆炸之後的沉默黑暗時期，宇宙空間是由一團團單獨的氫原子及少量的氮分佈在爆炸時產生的霧氣中，而氫原子出於原始狀態分佈距離極為遙遠，猶如乒乓球大小比例的原子相互的距離相當於月球至地球之間一半的距離。根據超級計算機的模擬結果來看，要想把規模如此龐大的氫原子團進行模擬似乎是不大可能的事情，但結果是值得期待的。
在看似毫無希望的運算模擬結果發現，氫原子之間相互作用的唯一影響力就是引力，而引力的作用力場極為壯大可以影響整個宇宙。但問題是宇宙中氫原子的不均衡分佈及密度大小的差異，反而更利於引力對氫原子施加作用力，於是氫原子之間在更為漫長的時間裡發生著引力效應，局部密度較大的區域出現了虹吸效應，少聚多大吸小的原則主導了作用力的實施。久而久之，引力作用將大量的氫原子聚集到一起密度愈來愈大，密度增大壓力也就隨之增大，當密度和壓力達到一定的飽和臨界點，奇蹟開始出現熱核聚變此時發生了，恆星誕生似乎就是合情合理了。
新的恆星誕生
但超級計算機的模擬過程並非一順到底，中途總會有額外的問題產生。在進行模擬時有一種力量從中作梗阻止了恆星誕生，沃克爾進一步排除問題發現，雖然引力可以將氫原子吸引到一起，但從中還有一種反作用力能將其往相反的方向拉開，當引力將氫原子聚集到一起時隨之將附近的氣體壓縮，氫原子聚集密度越大氣體壓縮就會更大溫度更高，這就進一步增大了反作用力場的存在。當氣體被壓縮到某一個極限值時氫原子就會做無序的動作排斥引力作用場，兩種力量場的施加讓氣體壓力和溫度到達極限值時出現了僵局，反作用力阻止引力發揮作用拒絕促成核聚變反應所需的條件，那麼核聚變是如何克服這一問題的呢？
由於原始氣體的熱量問題需要及時的得到至少是一部分的消除，引力作用才會勝出，但如何消除這一部分熱量在計算機模擬中並未確定，沃克爾更深層次的思考之後作出更大膽的推斷，一定還有其他原因的存在否則宇宙是無法完成自己的使命而停滯不前。
超級星系
那麼在參與核聚變這個關鍵的環節中，引力作用之所以能夠勝出，是因為氫原子的偶遇特性，當兩個氫原子相互碰撞在一起時發生了改變形成了一個氫分子，而氫分子正是吸收一些熱量的關鍵所在。當大量的氫分子偶合聚集就首當其衝的吸收了一部分熱量，而單個氫原子顯然做不到這一點。溫度降低下來引力佔據了主導地位，這就很好的為核聚變創造出了極佳的條件，然後形成了最古老的第一代恆星，當核聚變發生的那一刻起光亮終結了宇宙的黑暗。
第一顆恆星由此誕生，第一縷陽光照亮了宇宙的黑暗，接下來就是大量的恆星以這種方式在宇宙中如雨後春筍般的冒了出來。第二代第三代。。。。。。當恆星產生的重元素越來越多時，形成核聚變條件的多樣性出現，恆星的物質基礎發生了不同以往的變化。第一代恆星截然不同的形成方式決定了其物質構成，沒有重元素成分的恆星質量巨大多是由原始氣體雲組成，質量大約相當於太陽的100倍，溫度相當於太陽的20倍亮度相當於太陽的1000萬倍。由於大質量的恆星演化非常劇烈，其光線內含有大量的紫外線光波呈藍色，也就是說呈現在我們視線中的恆星顏色為藍色，這是古老大輩分恆星專有的光線特質
遠古恆星表面
原始宇宙的氫濃霧是如何被恆星清除
自從第一顆恆星誕生以來，原始的宇宙空間得以被光照亮不再寂寞，幾百萬年後第二顆、第三課。。。。。。直到遍及宇宙各處，荒蕪黑暗的時代被終結了，終於迎來了光明的前程，同時也開啟了宇宙複雜性物質構成的起點。而沃克爾則向外界展示了他利用超級計算機推演的成果-------第一顆恆星誕生時的模擬圖片。
新的恆星系逐漸誕生之後開始了物質轉化活動並生成了新的元素，把氫元素變成氮元素，然後再把氮元素變成碳元素、硅、氧元素等，宇宙進入了新材料的鍛造活躍時期，這些龐大的恆星因為體積的巨大很快把自己燃燒殆盡，僅僅幾百萬年或幾千萬年，就像當紅的歌星那樣一閃即逝，隨後它們成為超新星以爆炸的方式生死輪迴。
我們的太陽就是以這樣的形式經歷了上千次輪迴重生，每次輪迴重生都會產生一些重元素，而每次重生之後的壽命就會有所增長，我們今天的太陽系中所有的一切都是由太陽的生死輪迴演化而來，地球上的各種重金屬等物質其實都是來自太陽。
紫外線穿透原始氣霧
在宇宙誕生之後第一代恆星的開始，宇宙的空間在經歷了幾億年的時間裡都不是現在這樣清澈透明的，雖然大量的恆星依次誕生照亮了整個宇宙，但宇宙仍然是被一層濃厚的原始雲霧所籠罩，那麼又是一種什麼力量讓這層厚厚的迷霧煙消雲散的呢？斯坦福大學教授湯姆。艾貝爾認為，事實上當原始的恆星出現時所發出的強光被霧氣所遮擋並未走很遠，這些富含氫元素的霧氣中性氫原子仍然充斥在宇宙空間中，要想弄清楚這層霧氣是如何消失的，湯姆教授同樣使用了超級計算機來進行模擬，模擬第一代恆星與原始霧氣之間是如何產生作用力。模擬過程中湯姆發現原始氣體在恆星的強光照耀下顏色發藍且產生了高溫，發藍的原因是恆星發出的紫外線正在影響了原始濃霧，紫外線對霧氣的影響力非常劇烈，強烈到可以將電子從氫原子中給轟擊出去，從而產生輻射讓電離層從濃霧中逃離，於是空間變得通透明亮光芒可以射的更遠。就這樣輻射將更多更遠的濃霧化為烏有，宇宙的各個空間逐漸明朗起來。
在超級計算機推演中可以看出，每個恆星都在積極努力的清除自己身邊的濃霧，從某個視點看宇宙內就像形成了無數個明亮的氣泡，每個氣泡隨著體積的增大最後和其它氣泡相互疊加交錯成為一片明朗清新的新空間，直到最後一片濃霧被清除殆盡。湯姆在模擬場景時建立了一個較為逼真的模型，非常形象的表達出了光輻射在電離霧氣的時段內的狀態，表述宇宙那種宏大的物質轉變過程。至此推演模型建立理論基礎是相對容易的行為，而實踐中還需要大量的驗證信息及數據至關重要，可問題是我們不能找到並探測收穫第一代恆星的信息，如何來行之有效的進行驗證說明呢？
尋找第一代恆星留下的痕跡
超級計算機模擬遠古恆星清除霧氣
在茫茫無際的宇宙中尋找第一代恆星簡直就是無異於大海撈針，雖然實現的可能性非常渺茫，但這不代表就絲毫沒有辦法。原則上只要在宇宙中存在過就必定會留下存在過的痕跡，我們可以另闢捷徑採用更加靠譜的可替代方案，利用原始氫霧具有發射射電信號的特性追蹤宇宙中的原始氫原子，實際上要比尋找第一代恆星要容易的多。
但要想追蹤截獲原始氫原子射電信號也絕非唾手可得，必須要藉助於高科技手段的儀器設備來進行，事實上當前已經有人在從事這一偉大難得的苦差事了，他就是澳大利亞科延大學天體物理及天文學家史蒂文。汀蓋，為躲避無線電雜波孤身沉浸在一片荒無人煙的適宜地帶正在利用特製望遠鏡試圖獲取氫原子射電信號。
早期宇宙形成之後的每一個原始氫原子都可以隨機發射射電信號，而想要截獲氫射電信號必須要找對其信號頻率然後才可以接收觀察氫原子。當氫原子射電信號到達地球時它所在的波段異常擁擠需要排除眾多的干擾信號源，這對望遠鏡的工作環境提出了很高的要求，至此史蒂文。汀蓋使用特製的望遠鏡可以接收穫取136億年前的遠古氫原子射電信號，這種射電信號的特性是隻能在遠古霧氣中產生髮射，而遠古恆星光線創造的透明空泡本身不會產生射電波，儘管這聽起來似乎不可思議，但足以順著第一代恆星清除氫霧的路徑找到線索。
新星系誕生
我們知道單個氫原子所發出的信號十分微弱，但在光線穿越濃霧時大量的氫原子參與其中，對此所發出的電波信號就會增大增強非常有助於獲取。
通過不斷地加強硬件及信息數據的積累，史蒂文。汀蓋的研究工作為宇宙早期恆星演化及恆星系的形成拿出了有力的論據和證明，尤其是能獲取來自136億光年距離氫原子射電信號將是史無前例的行為，宇宙早期活動的信息會滯留在某處而被得以發現。
揭開宇宙之初的秘密不是偶然的科學行為但一定是人為幸運的結果，我們期待史蒂文。汀蓋研究成果同時也關注其更加深入的研究動向。畢竟一旦他的成果公眾於世將是十分震撼性的，這也就意味著早期宇宙的形態有了實際的理論支撐，為宇宙大爆炸理論濃墨重彩的塗上了重要的一筆。
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