从伽利略第一次将望远镜对准宇宙开始到现在，人类的观测天文学已经发展了400年的时间。
到如今，我们已经将望远镜送上太空，眺望更加遥远的宇宙。目前最强大的哈勃太空望远镜，甚至可以观测到133亿光年以外。我们知道，这意味着它可以看到133亿年前、窥探到宇宙大爆炸后仅仅5亿年的模样。即便如此，当哈勃望远镜用尽自己的全力之后，却还是没有办法观测到宇宙第一代恒星，这是个多么令人遗憾的消息！
很多科学家都曾经对哈勃望远镜寄予厚望，希望能够借助它看到这些恒星。它们是宇宙中最早的恒星，能够揭示宇宙诞生的秘密。我们已经有了一些关于这些恒星的理论，但亟需实际的观测来证明这些理论。
对于这些第一代的恒星，天文学上有一个专业名词——第三星族星。
对，你没有听错，这个名字就是这么混乱。你肯定在想：这些第一代的恒星为什么不分类在第一族？这是因为，第一星族星已经被分类了，那就是包括太阳在内的这些恒星。在这里，咱们具体介绍一下这些星族的恒星。
第一代恒星：分类为第三星族，它们是宇宙中最古老的恒星。由于它们之前没有其他恒星，所有的构成元素都来自于宇宙大爆炸，所有它们内部只包含氢和氦，另外还有极微量的锂，没有其他任何元素。这些恒星寿命都非常短，在我们目前观测能力内，看不到任何幸存的第一代恒星。
第二代恒星：分类为第二星族星，出现于第一代恒星之后。第一代恒星死亡时，会产生一些较重的元素，如碳、氧等，最终进入到第二代恒星内部。因此，当科学家观测第二代恒星的时候，会发现这些较重的元素，但是含量比较低。第二代恒星已经被科学家发现了许多，在银河系的球状星团内，有大量形成于100亿年前的古老二族恒星。
第三代恒星：分类为第一星族星，出现的时间更晚。我们的太阳就是一颗典型的一族恒星，其他同族的恒星也像太阳一样大部分都分布在银河系旋臂上。由于它们继承了更多古老恒星遗体内的物质，所以内部含有的重元素比二族恒星更多。
（图片说明：哈勃太空望远镜）
第二代和第三代恒星，我们都可以观测到，唯有第一代恒星始终存在于理论之中，即使强大如哈勃望远镜依然对此无能为力。它们对于人类理解早期宇宙、验证宇宙大爆炸理论等都有着重要的意义，因此，在寻找第一代恒星的路上，科学家们从没有停止。
欧洲航天局的天文学家Rachana Bhatawdekar领导自己的团队，对大爆炸后5-10亿年的宇宙进行了新的研究。他们利用哈勃望远镜对星系团MACS J0416和周围的宇宙空间进行了观测，同时还使用了NASA的斯皮策太空望远镜以及欧洲南方天文台的地基望远镜甚大阵列（天文学家看来是真的不会起名）的数据，进行了深入的分析。
（图片说明：哈勃望远镜前沿场计划观测的星系团MACS J0416）
MACS J0416和其他五个遥远星系团同属于哈勃望远镜“前沿场（Frontier Fields）”计划的主要观测对象，天文学家不仅对它们本身进行详细的观测，还借助它们产生的引力透镜效应对它们身后的星系进行深入观测。我们知道，引力透镜效应是基于爱因斯坦广义相对论而提出的一种观测方法，指的是前景星系质量足够大导致身后天体光线被偏折，原本被遮挡的光线在偏折后来到地球被我们观测到。
通过引力透镜效应，哈勃望远镜也可以突破自己的极限，观测到更远一点的天体。哈勃通过这个项目发现的星系，都比此前观测的任何星系暗10-100倍甚至更多。
（图片说明：哈勃前沿场之前的其他深场图片进行的星系成像，横坐标为宇宙的事件年代如哈勃深场图，哈勃超深场，最早星系，最早恒星直至大爆炸。注意，横坐标时间线并非按照实际时间比例来绘制的）
据介绍，哈勃前沿场观测到的宇宙比哈勃超深场还要遥远，可以看到宇宙大爆炸后仅仅几亿年的图像。
不过，引力透镜效应观测天体也有它的缺点。通过其原理我们就知道，虽然可以看到背景天体，但是前景星系的明亮光芒也会给我们的观测带来一定的干扰。
（图片说明：引力透镜效应的原理示意图，左上角为背景天体，中间的为前景星系）
Bhatawdekar和她的团队开发了一种新技术，可以去除掉前景星系带来的干扰。通过这个新的方法，他们成功发现了比以前用哈勃观测到的质量更低的星系，这些星系的形成时间，距离宇宙大爆炸还不足10亿年。
这样的观测能力已经相当惊人了，他们本以为在如此遥远的距离与历史上，可以观测到最早的一批恒星。但是，结果令人非常遗憾，我们依然一无所获。
“我们在这么久远的宇宙历史中，并没有发现第一代的三族恒星存在的证据。”Bhatawdekar向我们介绍，“这些结果具有深刻的天体物理学影响，因为这表明星系的形成一定比我们想象的还要早得多。”
当哈勃望远镜利用最新技术突破了自己的极限却仍然没有发现第一代恒星时，人们不禁感到有些失望：这些恒星到底在哪里？它们的出现在宇宙历史上真的只是一瞬间吗？
好在根据NASA对外宣布的消息，新一代太空望远镜——詹姆斯·韦伯太空望远镜即将在2021年3月发射升空。科学家告诉我们：詹姆斯·韦伯太空望远镜的观测能力远远超过哈勃望远镜，它可以看到136亿光年的宇宙。也就是说，当它升空之后，我们将可以看到宇宙在大爆炸后仅仅2亿年的模样。相信在如此久远的历史中，我们终将看到第一代恒星，聆听到它们诉说的秘密。
（图片说明：詹姆斯·韦伯太空望远镜）
到那一天，最原始的宇宙也将在我的眼中一览无遗。
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