使黑暗的宇宙变得明亮的——至少在某些地方——是恒星发出的光。但他们从一开始就不在场。一定有一段时间，宇宙中没有一颗恒星闪耀。后来在许多星系中形成了许多恒星。在那之后，老恒星熄灭或爆炸，新的恒星出现。但是，从长期和宇宙平均水平来看，这个周期是什么样的呢?随着时间的推移，恒星会变得越来越少吗?

事实证明，有一个公式可以向物理学家展示恒星形成速率随时间变化的大致情况:

在这个方程中，ψ表示恒星形成速率，作为红移z的函数。让我们分解一些。

自20世纪初以来，科学家们已经知道宇宙正在膨胀。这意味着遥远的星系离我们越来越远。结果，光的频率在变化，变得更红。这种所谓的红移越强，光传播的时间就越长，我们能看到的过去也就越远。这是非常实际的，因为否则我们就没有机会确定过去的恒星形成率。

当然，我们无法直接观察到数十亿年前的星系中恒星的形成或消失。但我们可以，例如，测量从这些恒星到达我们的紫外线的数量。因为年轻的恒星是热的，它们在这个波长范围内发出特别明亮的光。测量非常复杂，但有了紫外线等指标，我们就能很好地了解恒星形成的速度是如何随时间变化的。

天文学家Piero Madau和Simon Lilly在20世纪90年代首次将这一想法付诸实践。如果你把相应的数据——红移z和相关的恒星形成率——画在一个图里，你就会得到一条由上面的方程描述的曲线。

欢迎来到宇宙午后!

这张所谓的Lilly-Madau图揭示了恒星形成在宇宙早期迅速增加，并在大爆炸后大约20亿到30亿年达到顶峰。这个曲线的顶点——大多数星系和黑洞形成的时期——被称为“宇宙正午”。(在此之前的时期被称为“宇宙黎明”)。

但是宇宙正午在大约80亿年前就结束了。从那以后，平均恒星形成率继续缓慢下降。我们生活在所谓的“宇宙午后”，而我们正走向“宇宙黄昏”。(尽管一些科学家认为这已经是宇宙之夜了。)在遥远未来的某个时刻，宇宙中将完全没有星星。

然而，新的观察结果表明，情况可能更为复杂。如果我们看一个Lilly-Madau图，它只包括我们本地宇宙中的星系——银河系周围直径约3500万光年的区域——它与从整个宇宙的数据中得到的曲线有很大的不同。

在我们的小角落里，恒星形成速率下降得慢得多。测量误差可能是造成这种差异的原因。或者——这将是更令人兴奋的可能性——宇宙在大尺度上可能不像科学家们假设的那样完全均匀。如果存在物质或多或少密集分布的区域，这种可变性也会影响恒星形成的速度。

然而，需要更多的证据来证明这个观点，尤其是因为这个假设与宇宙学原理相矛盾，而宇宙学原理预设了宇宙的同质性。不管怎样，好消息是宇宙的午后将持续很长一段时间——据估计大约有100万亿年。离我们最近的恒星，太阳，还剩下70到80亿年的时间。不管怎样，这都给了我们人类在黑暗来临之前找到解决办法的时间。