谁能数得清天上的星星？谁能说出它们对宿世界的影响？”——詹·汤姆逊
夜空为什么是暗中的？
想象一下我们熟知的夜空！在远离城市，一个没有月亮的夜晚；在一个您见过的最暗中的处所。或许您曾经躺在草地上，凝睇过天空。您昂首望去，空气风凉，天空晴朗，一点云也没有。这时您能看到什么？
夜空中有行星，有敞亮和暗淡的恒星，甚至有银河横跨天空。可是，夜空中最惹人注目标并不是那些星星点点的亮光，而是这样一个事实：在您几乎能看到的每一个处所，天空自己是暗中的。这是为什么呢？
您可能觉着这就不是个问题，夜晚的天空自己就是暗中的！若是您细心思虑一下，暗中的夜空才是问题的地点！
若是宇宙中真的布满了星星，在各个偏向上都有光点，无论您朝哪个偏向看，您的视线最终城市落到一颗星星上。
若是是这样的话，我们在任何偏向上看到的夜空都不该该是“暗中”的。最终，天空的每个点城市布满亮光，不管那个恒星、星系或其他光点离我们有多远。
这其实是19宿世纪最伟大的悖论之一：奥博斯悖论，它表白了无限的宇宙（空间、时候）布满了无限数目的星星，它们漫衍在整个宇宙中与我们在地球上看到漆黑的夜空这个事实是不相容的。
当然，这个悖论的解决方案是：宇宙的春秋是有限的，当我们不雅察遥远的宇宙时，我们现实上是在回首曩昔，因为宇宙是在一个炽热，浓密，更平均的早期状况中成长而来的，在此之前，宇宙中没有任何恒星，因为万有引力需要一段时候才起头将原始气体坍缩当作恒星。在必然的距离之外，我们甚至连一颗星星都看不到。
为什么我们看不到宇宙中第一批恒星？
大爆炸之后，宇宙的状况是又热又密又平均，但同时也在膨胀和冷却。到宇宙38万年的时辰，已经冷却到足以第一次形当作中性原子。但我们要看到宇宙早期的任何物体都需要面对两个阻碍：
在宇宙缔造出任何发光的物体之前，我们什么都看不到。这很好理解，没有工具发光，必定什么也看不到。
即使有了发光的物体，宇宙也需要变得对可见光透明。意思是，就算有了发光的物体，若是有什么工具反对光线，我们仍是看不见。
尽管这两个问题（第一批恒星的形当作和宇宙变得透明）经常被归并在一路，被称为宇宙的“暗中时代”，但它们是宇宙需要解决的两个自力的问题。
首先，在宇宙第一次形当作恒星之前，我们底子看不到任何物体。固然宇宙一起头几乎是完全平均的，但也存在一些细小的缺陷，包罗一些区域一起头的物质略多于平均程度。跟着时候的推移，万有引力将越来越多的物质拉入这些密渡过大的区域，使它们形当作物质团块。
这个过程需要数万万年的时候，但颠末足够长的时候后，这些物质团块变得足够大，引力起头使物质在自身的引力感化下崩塌。当原子和分子团的焦点变得足够浓密时，核聚变的过程（将氢燃料聚酿成氦）终于可以发生了！
首先启动核聚变的这些位置就当作为了宇宙中的第一批恒星，它们发出炽热而敞亮的光线，发生了自豪爆炸以来宇宙的第一束可见光。
这发生在宇宙降生后的5000万年，对于宇宙春秋，甚至是恒星春秋来说，这是一个很是短的时候。但有一个问题：这些星星对我们来说都是看不见的！
上图中的“暗中星云”是巴纳德68分子云，其背后的恒星也在发光！但这个星云之所以看起来如斯暗中，是因为来自恒星的光被盖住了！为什么会这样？因为星云中存在的原子和分子的物理大小正好可以接收可见光，是以看起来不透明。
固然单个原子自己只有特定的原子跃迁可以接收可见光，可是当原子以各类复杂的布局连系在一路时，它们现实上可以反对整个可见光光谱。这种不透明恰是第一批恒星形当作时的环境：宇宙会发生光，但它无法进入我们的眼睛。那么我们如何才能解脱这种困境呢？
必需电离那些中性原子！或者更具体地说，宇宙必需从头回到电离状况，因为中性原子曾经被电离过一次：回到它们酿成中性之前。也就是宇宙38万年之前。
但这个过程不会很快的发生，这是一个需要数十亿颗恒星形当作、发出紫外线、电离辐射，并撞击宇宙中99%以上的中性原子的过程。这是一个渐进的过程，大约需要5.5亿年才能完当作！
之前我们一向认为宇宙的再电离（也就是宇宙在可见光下变得透明的最后阶段）发生在大爆炸之后的4.5亿年，但这个额外的1亿年是由普朗克卫星的不雅测从头确定的。可是这并不料味着，宇宙中最古老的恒星形当作的时候比我们之前认为的要晚1亿年。
第一批恒星形当作的时候比我们可以或许看到它们的时候要早得多，并且那时的第一批恒星也没有足够的能量来从头电离整个宇宙，让其对可见光透明，直到5.5亿年后星星太对我们变得可见。
总结
在宇宙中，想看到第一批恒星“有光线”是不敷的，我们还需要让光可以或许自由地在太空中观光！在可见光下，我们没有法子看到最早的恒星：不管哈勃太空千里镜有多壮大，不管它盯着天空多长时候，它将永远看不到第一批恒星，因为宇宙对可见光来说是不透明的。
但但愿仍是有的，詹姆斯·韦伯太空千里镜有潜力将这一但愿变为实际。
因为尘埃原子和分子的布局可能对波长较长的光是透明的，经由过程不雅察较长波长的光，尽管哈勃无法看到这些恒星，但詹姆斯·韦伯(James Webb)将可以或许看到红外线波长，可以或许看到宇宙对可见光不透明的所有时代。换句话说，在将来几年内，韦伯千里镜升空今后，我们也许可以或许探测到宇宙中的第一批恒星。
宇宙中的第一颗恒星可能在一段时候内是看不见的，但那是我们眼睛的错，不是恒星的错！
