面对宇宙，我们在空间上看得越遥远，就意味着在时间上看到久远的过去。所以，向宇宙深处不断凝望，就像回看宇宙历史的倒放。

在一项研究中，欧洲的一支天文学小组，利用哈勃太空望远镜将时间拉回到宇宙大爆炸后仅5亿年，对宇宙早期情况展开观测。哈勃的数据表明，宇宙中*批恒星和星系的形成比原先所想的要早。换句话说，我们的宇宙可能比预期更早熟。

探测*早一批恒星和星系，是现代天文学的一个重大挑战。我们目前甚至还不清楚宇宙中*批恒星和星系是什么时候以及如何形成的。

天文学家将恒星分为*星族星（Population I star）、第二星族星（Population II star）和第三星族星（Population III star），其中第三星族星*古老，是宇宙*批恒星。区分不同星族的*重要依据是恒星的组成成分，专业术语叫金属丰度（天文学中把比氦重的元素称为金属元素）。

在宇宙创生之初，太空中只有氢、氦和少量的锂，随着恒星的出现，才锻造出更重的氧、氮、碳、铁等元素。因此，第三星族星完全由氢、氦、锂构成，它们内部会通过核聚变产生更重的元素，然后经由超新星爆发释放到太空。

为了研究恒星形成的奥秘，由欧航局天文学家拉查娜·巴塔德卡尔（Rachana Bhatawdekar）领导的研究小组，试图探寻第三星族星的踪迹。研究人员利用哈勃太空望远镜，同时引入斯皮策太空望远镜和甚大望远镜的观测数据，探索了大爆炸后5亿-10亿年间宇宙早期的情况。

说起来，该研究还得益于所谓的哈勃边疆场计划——哈勃太空望远镜在2012年-2017年期间，详细观测了6个遥远星系团，并借助引力透镜效应，揭示更为遥远的背景星系的情况。MACS J0416正是其中一个星系团，也是本次研究的对象。

巴塔德卡尔团队开发出一种新技术，能够有效移除作为引力透镜的星系团的星光，进而捕捉到更遥远、微弱的背景星系，将视野极限推到宇宙大爆炸后仅5-10亿年。

出人意料的是，他们并没有在这个时间段内发现第三星族星。这意味着宇宙中*批恒星和星系的形成比原先所想的要早。

巴塔德卡尔表示：“这些结果对天体物理学产生了深远影响，因为它们表明星系形成的时间肯定比我们想象的要早得多。另一方面，这也有力支持了再电离由宇宙早期低质量星系引发的观点。”

显然，宇宙*批恒星与星系的形成，远在哈勃观测极限之外。在此领域想要取得更进一步的成果，希望只能寄托在鸽王詹姆斯·韦伯太空望远镜身上了。

参考来源：

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/hubble-makes-surprising-find-in-early-universe

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