根据现有的理论，第一代恒星的体积和质量都必须非常巨大，才能够让首次核聚变反应成功点火，它们的质量大约是太阳的一百倍。当这些恒星以超新星方式死亡时，它们将各种化学浓缩物质撒播于周围的气体之中，从而促进首代较低质量、较长寿命恒星的诞生。如今，这些恒星有的仍然在光芒四射。
天文学家对这些恒星进行了长期观测，并通过比较研究发现，它们所包含的重元素相对较少，与近期生成的恒星完全不同，而且它们也只有一代或少数几代超新星填充于周围的诞生云中。通过研究这些幸存的低质量、重元素匮乏的恒星，科学家们能够验证当前的理论以及检测早期宇宙的环境。
美国哈佛-史密松天体物理中心天文学家安娜-弗雷贝尔研究团队对银河系外层区域内16颗重元素匮乏的恒星所包含的20种关键元素进行了全面的研究。研究发现，有些重元素(相对氢)原子较少的恒星质量是太阳的近万倍，从而验证了现有的理论。但是，天文学家同时也发现这些恒星的化学特征与太阳有着诸多非常明显的差异，如铁、锂及其他元素的含量。弗雷贝尔等人的发现成果不仅仅有助于验证当前的理论模型，而且也有助于理解宇宙最早恒星组成的详细情况
