仙女座星系，銀河系最古老的恆星。然而，球狀星團和隨機域恆星可能是宇宙中最古老的恆星
如果你知道恆星是如何工作的，你可以通過觀察到的恆星物理性質推斷其年齡，知道什麼時候誕生的。不同恆星的半徑，亮度，溫度都會有很大的不同。但是一顆恆星的壽命，一般來說。只跟兩個與生俱來的屬性有關，質量和金屬丰度，就是比氫和氦更重的元素的量。在宇宙中我們發現的最古老的恆星幾乎是處於原始的狀態，幾乎100%是宇宙大爆炸遺留下來的氫和氦組成的。他們年齡超過130億歲，最老的有145億歲。這是一個大問題，因為宇宙本身只有138億歲。
半人馬ω球狀星團的核心是古老的恆星最擁擠的地區之一
一個恆星的年齡不可能比宇宙本身還古老，這將意味著宇宙大爆炸之前發生該恆星就已經存在了！然而我們所知道的是宇宙大爆炸是宇宙的起源，包括所有的物質、能量、中微子、光子、反物質、暗物質和暗能量。我們可觀測宇宙包含的一切都來自宇宙大爆炸，今天我們可感知的一切都可以追溯到宇宙大爆炸的原點。最簡單的解釋，有恆星早於宇宙就存在這種可能性可以排除。
各種事件與宇宙大爆炸的時間距離
但也有可能我們把宇宙的年齡弄錯了！我們是從最大尺度上精密測量宇宙預測了這個數字。通過觀察整體的特徵，包括：
一、宇宙大爆炸遺留下來的宇宙微波背景的密度和溫度的不完整性
二、目前恆星群和銀河系可以追溯回數十億光年
三、哈勃宇宙膨脹率
四、恆星形成和星系演化的歷史
加上許多其他數據，我們就得到一個非常一致的宇宙輪廓。它是由68%的暗能量，27%的暗物質，4.9%的普通物質，約0.1%的中微子和0.01%的輻射組成，大約138億歲左右。不確定性小於1億歲，所以即使宇宙可能稍微年老或年輕點，但145億年也不太可能。
所以只有一個合理的可能性：也許我們把恆星的年齡搞錯了。我們已經詳細地觀察了數億顆恆星，分別處在其生命週期的不同階段。我們知道恆星如何形成和在什麼條件下形成；我們知道什麼時候和他們如何開始恆星行星。一般來說，最古老的恆星都以質量在相對較低（質量比太陽小）為特徵，在金屬含量很低（幾乎只有氫或氦元素），甚至應該早於星系本身。
部分球狀星團Terzan 5，一個可以連接到銀河系過去的獨特存在
許多古老恆星都是在球狀星團發現的，球狀星團已被證實含有眾多超過120億，甚至130億年的恆星。約三十年以前，人們斷言球狀星團隨處都是140到160億年的恆星，使公認的宇宙學模型造成緊張氣氛受到挑戰，但對恆星演化進一步的理解使這些數字迴歸理性。隨著觀察能力改善我們還進一步開發更先進的技術:不僅測量這些恆星碳，氧，或含鐵量，還可以測量鈾和釷放射性衰變的丰度，連同宇宙第一個超新星創造的元素，我們可以直接準確估計恆星的年齡。
位於大約4140光年之外的星暈，SDSS J102915 + 172927是一顆古老的恆星
2007年，我們測量恆星HE1523 – 0901，該恆星質量只有太陽的80%左右，鐵含量為太陽的0.1%，根據放射性元素丰度估計其為132億歲。在2015年，銀河系中心附近一組九個恆星被追溯到135億年前形成：僅僅在宇宙大爆炸之後300000000年，銀河系形成之前。事實上，九星中其中一個鐵含量不到太陽的0.001%；這是2018年10月發射的James Webb太空望遠鏡將要尋找的同類型恆星。
這顆老化的恆星被編為HD 140283，距離地球超過190光年。45億歲（±8億年）
最令人困惑的恆星是HD 140283，非正式命名為Methuselah星。僅僅離地球190光年遠，我們可以測量它的亮度，面溫度， 非常精確的成分；我們還可以看到它開始演變成亞巨星階段進而成為一顆紅巨星。這些信息相結合，使我們能夠得到該恆星的具體精確的受約束的年齡，而結果是令人不安的，至少144.6億年。但是它顯示出的一些其他屬性，如只有太陽鐵含量的0.4%，表明它很老，但不是非常古老的恆星之一。雖然不確定性大約為8億年，但也還是不可思議的古老，暗示了一個恆星年齡和宇宙年齡之間存在一個潛在的衝突。
銀河系，正如今天我們所看到的那樣，在數十億年並沒有發生太多變化
現在，關於恆星的過去的一些疑慮我們今天仍然不知道是可能的。有可能它以高質量的恆星誕生，而後由於一些原因外層被剝去，恆星的壽命急劇減少。也有可能恆星吸收了一些物質，改變了重金屬成分，影響了我們今天看法的準確性。或者可能我們誤解了這些古老的、低金屬恆星亞巨星階段的恆星演化。當我們試著計算出最古老恆星的年齡時，這些未知數（或者某些情況下，不可知）導致了錯誤結果。
但是如果我們計算的年齡是對的，就有可能導致另外一個問題。你不能有一個恆星存在於我們的宇宙年齡卻比宇宙本身還古老。要麼我們關於恆星年齡的估計是錯的，要麼我們關於宇宙年齡的估計是錯的，或者別的什麼東西，我們甚至沒有考慮到。
紅外線觀測通常用於星雲內部，他們也是觀察古老恆星屬性的重要工具，銀河系中最古老的恆星可能未被發現
無論解決方法是什麼，這都是一個重要和極有價值的問題。恆星本來應該相比宇宙的年齡要小，宇宙本應該比恆星古老。不管是對恆星的生存，發展和死亡認識不到位，還是我們關於宇宙年齡的新東西沒有認識到；又或者是有第三個因素導致這個誤解，都將有機會加深我們對宇宙的理解，看起來像一個不可能的可能被證明是更有價值的東西：一個來推動我們關於宇宙是如何運轉的知識進入未知領域的機會