这个时期始于第一批恒星形成。从什么时间开始，我们还不能确定，但是最正确的估计是在宇宙形成后的4亿年左右。
观测到的数据进一步印证了这个结果。虽然我们还没有直接地观察到那些“先锋”恒星——它们离我们非常远，直接观测它们几乎是不可能的——但是它们对于周围的环境是有影响的，而这种影响可以被观测到。这些恒星基本上是由氢和氦组成的（有少量的锂），和现代的恒星比起来，它们相对简单。早期的恒星平均起来比现在的要重（现在的恒星中的质量更高的元素使得它们温度更高，因此它们表现得“更明亮”，质量也要低很多），有些模型认为这些恒星的质量是太阳的1多倍。那时，太空中“泛滥着”紫外线，恒星周围的氢被电离，“释放”出大批电子。
这些电子使得来自恒星的光线发生偏振横波的振动矢量（垂直于波的传播方向）偏于某些方向的现象。从水面或金属表面反射回来的光线也会出现偏振。偏光的太阳镜能够阻挡受偏振作用而方向一致的那种光波，大大减少从车辆和积水中发射出的光线。观测到的偏振作用同理论模型中反映的恒星出现时的情况相吻合。
在它们短暂生命的末尾，这些恒星会像超新星一样爆炸，把宇宙中的第一批重元素散播到周围的环境中，为下一代恒星的形成“埋下伏笔”。同时，第一批恒星爆炸时也可能会产生伽马射线爆发，这种现象也是可观测的。
我们目前仍生活在多星时期。恒星是宇宙的主要表现形式，它们生成大部分能量。正如我们在上一章中看到的，银河系中可用的、能够形成恒星的气体云在接下来的几千亿年后会用完，虽然有的星系使用气体的速度会慢一些。但无论怎样，这些气体最终会被用完，也就是说，到时宇宙中将不会再有恒星形成。气体确实会在星系中循环利用：恒星爆炸，其它恒星以星际风的形式丢失质量，等等。很有可能在有的星系中，恒星能够在万亿年间持续形成，但是这些只是个别情况，并不具有代表性。在几万亿年后，恒星形成基本上会结束。
我们知道，太阳在变为一颗红巨星之前能维持正常的恒星状态几十亿年，随后会流失外层，然后“退休”成一个白矮星（见第七章）。不过恒星的寿命几乎完全取决于它的质量，质量越高寿命越短。一个质量比太阳高很多的恒星消化燃料的速度要快很多，也许只能维持几百万到十亿年。然而，质量低的恒星能够活得更长。
目前存在的质量最低的恒星，其质量是太阳的。8倍（在这个限度之下，内核的温度和压力不足以把氢聚合成氦）。这种恒星很小（其直径是太阳的十分之一），很暗（其亮度是太阳的千分之一），很冷（温度大约在5华氏度左右），再有就是很红。它们被称为红矮星（red dwarfs）。天文学家是科学家，语法不一定很精通。“dwarf”的复数形式应该是“dwarves”，但是出于某些原因，天文学家把它们写作dwarfs。
用大锤砸一块巨大的石头，碎片会有几块大的，大部分是小的，还有相当多的碎石和石屑。这也是恒星大小的自然分布情况：当一个星云崩溃形成很多恒星时，仅会有几个非常大的，一些小个的，更多的是更小的。据估计，宇宙中差不多75%的恒星都是红矮星。
虽然它们的质量只有太阳的一小部分，但是红矮星在使用自己的燃料时是相当吝啬的，因此它们能维持很久。一个质量很低的红矮星完全能够闪耀几万亿年。
这要比宇宙中其它恒星的寿命长得多。如果我们把宇宙时钟往前调，我们将看到，最后一批恒星在几十亿年后形成。在那之后，所有高质量的恒星将很快死去。最后一次内核塌缩导致的超新星可能会在最后一批高质量的恒星诞生后的一亿年左右发生。
之后不久，在宇宙的某个位置，一个质量不足以通过爆炸结束生命的恒星，扩张成为一个红巨星，褪去它的外层，以白矮星的形式消失。这只是诸多此类事件中的一个：我们的宇宙中有1亿个星系，每个星系中平均来说大约有1亿个恒星！
随着时光流逝，数以万亿计的质量更低的恒星消失、死去。质量最低的恒星将会维持最久，但它们最终还是会在某个时点上“撞线”，跑完它们的一生。
如果我们能等足够长的时间——嗯，比如说，一万亿年——太阳这类恒星早已死去，只剩下质量最低的矮星还能坚持。这时的星系只是由这些小恒星照亮，应该会很暗、很红吧？有趣的是，那时的星系将会和今天一样明亮。我们在第七章中看到，太阳的亮度随着年龄的增长稳步提升。所有的恒星都如此，甚至是红矮星。《宇宙的五个阶段》的作者亚当和劳克林以及他们的同事吉纳维夫·格雷夫斯（Genevieve Graves）计算出的结果表明，质量是太阳十分之一的恒星的寿命大概是十万亿年。随着年龄的增长，它变得更亮，温度也更高一些。通过他们的模型，考虑到星系中所有恒星发出的光，随着星系年龄的增长，来自矮星的光线的增加基本上可以弥补质量更高的恒星死亡而失去的光线。换句话说，整个星系发出的光基本上会在几千亿年中维持不变。
随着红矮星温度的增加，它们的颜色也会改变。温度更高的恒星会变蓝，红矮星也是如此。有可能在几百亿年后，星系将会闪着恶魔似的红光，随后慢慢变成明亮的蓝色。
不过，所有美好的事情都会过去。矮星最终也会死去。和只能消耗内核中的燃料的太阳不同，最小的红矮星能够循环利用其燃料。就像热气上升、冷气下降，实际上，情况就是这样：矮星中的气体严格按照这种方式循环。内核中形成的氦循环向上，和恒星的剩余物质混在一起。当氢落入内核，它能够聚变，形成更多的氦，随后和恒星进一步混合。
最终，矮星用完了所有的氢（太阳仅仅用尽内核中的氢）。这下完了，剩下的只有氦了，它没有足够的质量把其聚变成碳。恒星将会冷却，收缩，变成一个简并的白矮星（见第七章中的相关描述）。
七八万亿年后，在银河系中（嗯，应该是Milkomeda，我们已与仙女座星系相互碰撞，也已基本上消耗掉本星系群中的所有小个星系），最后的红矮星变成了白矮星。几万亿年间，星系将会闪着美丽的蓝光（不过这也会逝去）。
有趣的是，在多星时期的末尾，有些质量更低的恒星还能发出光亮。高质量的恒星产生铁、镁等重元素，它们的后代“继承了这笔遗产”。更重的元素使得恒星的温度更高，因此质量低一些的恒星——甚至是只有太阳质量4%的轻量级选手——也能在其内核中产生聚变。不过，我们还是需要考虑时间跨度：纵然这些恒星能够坚持15万亿年不变成白矮星，但是最终还是难逃此劫。在某个时点上，宇宙中的所有恒星都会消失，变成白矮星、中子星或者是黑洞。
微小的白矮星随着时间消退（中子星冷却得更快）。最终，星系中已没有恒星能够在其内核发生聚变反应了。当宇宙1万亿岁时，星系——也就是宇宙自身——将是一片黑暗。