在数千万年的时间里，以上的元素比例在整个宇宙中保持不变。没有碳、氮和氧；没有有机分子；没有复杂的化学反应；没有岩石行星的原始成分，更不用说生命了！在本世纪初，科学家们发现了大爆炸几十亿年后，未受恒星形成产生重元素污染的原始气体云。这一发现证实了我们关于大爆炸预测的元素比例，以及大爆炸核合成的理论框架。
恒星死亡后的重元素丰富宇宙星际介质我们知道，在宇宙中任何位置形成的第一代恒星都是由宇宙的原始成分氢和氦构成的，这些恒星中没有任何其他重元素。虽然我们现在发现了许多遥远的星系，而且这些星系中也有一些新生恒星，但没有一颗是第一代（星族Ⅲ）恒星，多少都含点重元素。
即将发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）的主要科学目标之一，就是要帮助我们捕捉宇宙中的早期恒星。但是我们知道星族Ⅲ的恒星在宇宙中并不会存在很长时间，它们寿命很短。
对于每一颗恒星来说，它们都是由于气体云坍缩形成的。平均而言，星族Ⅲ（第一代）恒星的质量应该在太阳的10倍左右。
我们的太阳是一个G级恒星，产生光的有效温度约为5800 K，亮度为1倍太阳光度。一颗恒星的质量可以低至太阳质量的8%，燃烧时的亮度约为太阳的0.01%，寿命是太阳的1000倍以上，但一颗恒星的质量也可以是太阳质量的数百倍，亮度是太阳的数百万倍，寿命只有几百万年。第一代恒星几乎是由O型和B型恒星组成。
像太阳这样的恒星可能存活数十亿年，而10倍或10倍以上的恒星可能最多只能存活几百万年。质量是太阳两倍的恒星燃烧的时间大约是太阳的八分之一，因为恒星的寿命与质量的立方成反比。当这些早期的大质量恒星在死亡时会产生丰富的重元素：
- 氢变成氦，
- 氦变成碳，
- 然后碳变成氧，氖，硅，硫，最后一直到钴，铁和镍。
最终，这些恒星将在超新星的爆炸中消亡，核心变成中子星或黑洞，而外层中的元素喷发到星际空间中。
太阳至少是第三代恒星
上图中的沃尔夫-拉耶特恒星被称为WR 31a，位于船底座，距地球约3万光年。中心恒星燃烧的温度超过100,000 K。在不久的将来，这颗恒星将爆炸成超新星，为周围的星际介质增添新的重元素。
恒星天文学中最重要的概念：从早期垂死恒星中释放出来的物质将富含重元素，它们会填充到周围的星际介质中，并且参与未来几代恒星的形成。
我们知道形成的第二代恒星可能只有少量的碳、氧和其他更重的元素，这些星族II恒星的质量也会很低，这意味着宇宙中仍然可能存在第二代恒星。
