Материя во Вселенной после Большого взрыва практически полностью состояла из атомов водорода и гелия. Только позже, после прохождения реакций синтеза в ядерных топках звезд, эти легкие элементы превратились во все остальные (так называемые "тяжелые") элементы, которые встречаются в космосе сегодня. Но астрономы знают, что процесс создания звезд, по крайней мере в настоящее время, включает важную роль этих тяжелых элементов, например, помогая коллапсу дозвездного облака, пока первые ядерные реакции не могут загореться. Как же тогда сформировались первые звезды, и на что были похожи последующие поколения звезд?

Согласно современной теории, первое поколение звезд должно было быть очень массивным, примерно в сто раз больше массы нашего Солнца, для того, чтобы вызвать первые ядерные реакции синтеза. Когда эти звезды погибли как сверхновые, они рассеяли газ с химически обогащенным материалом, что позволило появится первому поколению, меньших по массе и с большим временем жизни, звезд. Сегодня некоторые из этих звезд по-прежнему сияют. Астрономы наблюдают их, как звезды с сравнительным дефицитом тяжелых элементов, так как в отличие от звезды, родившиеся в последнее время, они имели только одно (или несколько) поколений сверхновых, обогащавших их колыбельные облака. Изучая эти выжившие звезды с недостатком тяжелых элементов, ученые могут проверить теории и измерить состояния в ранней Вселенной.

Астроном CfA Анна Фребель (Anna Frebel) и семь ее коллег завершили комплексное исследование содержания тяжелых элементов в дефицитных звездах внешних областей Млечного Пути. В некоторых из них почти в десять тысяч раз меньше тяжелых атомов (по сравнению с водородом), чем в солнце. Они нашли хорошее согласие с теорией, но обнаружили, что по-видимому имеется несколько химически различных видов таких звезд, например, в зависимости от количества железа, лития и другие разновидности. Их результаты не только помогают подтверждать модели, но и служат проверкой новых программных инструментов, которые будут способствовать более эффективному поиску старых остатков ранних звезд Вселенной.