这种情况一直持续到了大约38万年后，当宇宙的温度降到了约一万度以下，足够让质子和中子捕获电子，电子才开始能与原子核结合型成中性的原子，宇宙也在此时便成透明，辐射场与物质间的作用大幅降低，而重力的作用正开始逐渐朔造新的宇宙结构。
由于宇宙的扩张以及现有物质密度的降低，光首次自由地穿过了空间而不被物质吸收。在地球上，这种光也被天文学家称呼为CMB（宇宙微波背景辐射），可以被现代的传感设备探测到。
随着宇宙早期疯狂膨胀时段的热量迅速下降，十月天创造出的宇宙之中弥漫着大量的分子团，这些分子团看起来就像是散发着冷光的面粉。
大大小小、分布不均的分子团就像是小孩子吹飞的泡泡随意地分散在宇宙各处。在引力的相互作用下，这些零散的分子逐渐形成了稠密的星云，这些星云大部分以氢分子的形式存在。
根据十月天的观测，分子云的核心（特别是高密度区）因为重力不稳定，由片段的碎片开始崩溃，部分的重力能量在崩溃的过程中会以红外线的形式损失掉，其余的则会用于增加天体核心的温度。累积的部分物质开始形成星周盘，当温度和密度够高时，氘的核融合将会被引发，并产生向外的压力，结果将使崩溃减缓，而由云气组合成的物质仍继续如雨般的落在原恒星上。在这个阶段，因为落入物质的角动量影响，星周盘将会产生双极喷流。最后，在核心的氢开始融合成为恒星，这时，还环绕在周围的物质开始被驱离。
原恒星的发展在赫罗图上会遵循林轨迹，原恒星会继续收缩，直到到达林边界，然后收缩会以稳定的温度继续下去直到凯尔文—赫姆霍尔兹时标。质量低于0.5太阳质量的恒星将进入主序带，稍重的原恒星，在林轨迹的终点仍将缓慢的塌缩，追随着亨耶迹，以接近流体静力平衡。
在观测恒星诞生的同时，十月天也统计了一下自已宇宙的物质含量，整体数据如下：
约75%是氢原子核。
不到25%是氦原子核。
约0.01%氘。
约0.01%的氦-3。
约0.0000001%的锂-7。
这样的元素的种类和含量一直维持到第一批恒星大规模诞生之后才被打破。
最早出现在宇宙的恒星是为第一代恒星，这些恒星形成于没有碳和重元素的原初气体中，因此可以说是这个宇宙中最元老的亮物质。它们的金属丰度[Fe/He]比太阳低很多，为负值，其中不少还是[Fe/H]小于-4的极端贫金属丰度的恒星。
这些第一代恒星在刚形成时，由于缺乏金属元素，所以刚开始的时候只能通过p-p链进行核反应。此反应的产能率较低，因此恒星继续收缩并导致更高的中心温度，在这样较高的温度下，氦的3α反应过程开始，终于合成少量的重元素，然后恒星就可以依靠氢的O循环反应来维持自已处在稳定的主序阶段，因此，这些第一代恒星的温度更高，表面有效温度也很高，总体来说，第一代恒星的光谱很硬，也就是相对于含金属的同等质量的恒星来说，其光谱中高能部分占的比重较大。
第一代恒星的结局取决于其质量。
如果忽略自转影响，大致来说，质量在10倍到40倍太阳质量之间的恒星会产生超新星爆发，质量在40倍太阳质量到140倍太阳质量之间的会直接坍缩为黑洞，质量大于140倍太阳质量而小于260倍太阳质量之间的第一代恒星会以正负电子对不稳定超新星的形式向周围的宇宙空间抛射出金属，质量比260倍太阳质量更大的话又会直接坍缩为黑洞，不稳定超新星会产生并抛射出大量的金属，而且只要一个不稳定超新星就足以将其附近区域内的气体的金属丰度由0提高到临界丰度以上。
