我们居住在一个巨大的螺旋形星系中，它闪耀着数千亿颗恒星的光芒，这个庞然大物是如此巨大，以至于至少有二十几个较小的星系围绕它旋转。但是，这个巨大的实体是如何产生的呢？线索来自银河系最古老、最明智的恒星——那些位于恒星晕中的恒星，星系晕是包裹着太阳所在的明亮星盘的星系组成部分。
晕星之所以突出，是因为它们是在超新星爆炸将大量重元素散射到星系之前形成的，因此晕星的铁含量很少。最亮的晕星成员是贫铁球状星团，这些壮观的天体可以将数十万颗古老的恒星聚集到一个仅几十光年宽的球体中。
现在，哈勃太空望远镜发现一颗单独的晕星甚至比这些古老的星系城市还要古老，因此是银河系诞生时遗留下来的理想的时间胶囊。“这是一项非常出色的工作，”英国剑桥大学的天文学家格里·吉尔摩说，他与研究人员没有隶属关系。“他们已经尽了最大努力。”
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尽管其重要性，恒星晕仅占银河系总质量的千分之一。尽管星系晕延伸远远超出星盘，但它的大部分恒星比我们更靠近星系的中心，因此球状星团在靠近银河系中心的星座中大量存在，例如天蝎座和人马座。
不列颠哥伦比亚省维多利亚大学的天文学家唐·范登伯格和他的同事测量了天秤座中两颗晕星的年龄。这两颗星都不属于球状星团，并且都是次巨星——恒星正在从我们的太阳闪耀的主序星阶段过渡到红巨星阶段，此时恒星会大得多。天文学家之所以选择这些恒星，是因为在给定的温度下，不同年龄的次巨星具有不同的光度，因此测量后者可以揭示前者。
范登伯格的团队使用哈勃望远镜确定其中一颗名为 HD 140283 的晕星距离地球约 190 光年。该距离揭示了该恒星发出的光量。恒星演化的模型表明，该恒星应该在 143 亿年的年龄达到这种光度。这比138 亿年历史的宇宙略老，但恒星年龄的不确定性为 8 亿年，因此没有冲突。
然而，这颗恒星比具有相同化学成分的球状星团要古老得多。“我认为存在真正的年龄差异，”范登伯格说。该星团名为 M92，位于武仙座，年龄仅为 125 亿年左右，比该恒星年轻约 15 亿年。两者都具有相同的低铁丰度，约为太阳的二百五十分之一。
另一颗名为 HD 132475 的恒星也是如此，它更年轻且铁含量更丰富。它距离我们约 320 光年，年龄约为 126 亿年——比球状星团 M5 年长约 10 亿年，后者的铁丰度约为太阳的三十分之一，与这颗单独的晕星相符。因此，正如天文学家在 9 月 10 日出版的《天体物理学杂志》上报告的那样，这两颗恒星显然都形成于它们所类似的星团之前。“这在天体物理学上是有道理的，”吉尔摩说。他解释说，早期，星系可能无法形成大的星团，而只能形成单独的恒星和小恒星群。恒星在气体云坍塌时形成。但是，要坍塌，云必须冷却；在现代银河系中，碳原子和氧原子会辐射热量，使云冷却到冰点温度。但是，早期的星系几乎没有碳或氧。因此，吉尔摩说，只有在超新星将这两种关键元素抛入太空之后，像球状星团那样宏大的事物才能出现。因此，银河系形成的第一个天体是单独的恒星。
不过，这一新发现仅基于两颗恒星。“我们必须谨慎，”范登伯格警告说。幸运的是，情况很快就会好转，因为欧洲航天局的盖亚号宇宙飞船正在测量无数恒星的距离，包括晕中的次巨星。“我们将从拥有两颗恒星转变为拥有 2000 万颗具有精确数字的恒星，”吉尔摩说。“这将改写这本书。”
到本十年末，盖亚号的数据应该会证实或驳斥这项新工作。通过后院望远镜观察，球状星团是非常壮观的景象，但星系最早时代的更具说服力的线索可能来自散布在其晕中的孤独恒星。