随着我们的望远镜不断改进，我们能够回顾更远的过去，我们开始发现宇宙更迷人的特征。但我们还没有确定的一件事是 Pop III (Pop III) 的明星。这些是宇宙中最古老的恒星，完全由原始的氢和氦组成，没有“金属”（即比这两种元素更重的元素）污染它们的过程。正如比尔·沃茨 (Bill Wurtz) 在 YouTube 上的一段著名视频中所说，理论上它们绝对是巨大的，并且“充满激情地死去”。德克萨斯大学奥斯汀分校宇宙前沿中心的 Tae Bong Jeon 在 arXiv 上以预印本形式发表了一篇新论文，探讨了这些星暴的质量以及詹姆斯·韦伯太空望远镜是否能够探测到星暴。
到目前为止，JWST 已经发现了它们的迹象，而且发现的时间比望远镜发射前理论模型预期的时间要晚得多。接近再电离时代末期的一些星系的特征似乎来自这些原始星暴，但比预期晚了数亿年。
为此，必须避免两个存在的陷阱。首先，形成这些恒星的氢和氦气云不能太早塌陷。第二是它们必须避免被邻近超新星的金属“污染”。我们首先来看看如何延缓气体云的崩溃。
弗雷泽谈论宇宙中最大的恒星
在早期宇宙中，原始气体云只有在能够冷却的情况下才能在自身重力作用下塌缩。通常，一旦它们变得足够稠密，它们就会简单地升温，而热量会导致它们再次膨胀。从根本上说，他们拥有的唯一“冷却剂”是分子氢（H2）。这种关键分子是第一批 Pop III 恒星形成的一个关键特征，因为它允许暗物质将足够的气体拉近以开始聚变。
然而，在宇宙的后期，氢分子更加丰富，因此至少在理论上，Pop III 恒星会更容易形成，并且由于它们的寿命较短，它们的燃烧时间比 JWST 看到的时间尺度要早得多。解决这个难题的一种可能的解决方案是减少在这些气体云附近用作冷却剂的分子氢的数量。幸运的是，有一种机制可以做到这一点，称为莱曼-沃纳（LW）辐射。
长波辐射是一种软紫外光子，它在接触时解离（即分解）分子氢，形成原子氢，其效果不如冷却气体云。因此，如果气体云受到长波辐射，它会延迟恒星的形成，直到达到“原子冷却”阶段，其中物质的数量如此巨大，以至于氢分子分解后形成的原子氢最终会导致灾难性的塌缩成恒星。
弗雷泽谈到了我们认为第一批恒星形成的时间。
为了证明这一机制，作者模拟了一个暗物质“光环”，该光环在坍缩之前正在冷却过程中，并将其暴露在不同水平的长波辐射下。他们观察到一种独特的结构，由于长时间暴露在外部紫外线辐射下，光环的外层仍然非常热，而光环的内核变得更加致密，成为一种屏蔽。本质上，外壳携带大部分热量，而内壳冷却并最终形成恒星。
但长波辐射并不是在这些潜在的“晚期”流行 III 恒星时期漂浮在宇宙中的唯一物质。来自其他超新星的金属也是如此。然而，它们的速度要慢得多。作者指出，来自附近超新星的长波辐射到达这些原始气体和尘埃云的速度比金属粒子快数亿年，金属粒子可以将它们“污染”成 Pop II 恒星（具有一定金属含量的下一代恒星）。
区分 Pop III 的明星和 Pop II 的普通表兄弟仍然是一个技术挑战。作者计算出，在引力透镜的帮助下，我们可以用现代设备捕捉 Pop III 星暴。但使用引力透镜需要很大的运气，因为你要寻找的东西必须与透镜星系直接对齐。
由于形成这些星暴所需的条件非常罕见：强烈的紫外线浴和原始的、未受污染的气体袋，使这种运气变得更加不可能。尽管如此，作者估计，通过像专门为使用引力透镜而设计的 GLIMPSE 这样的调查，研究人员可以发现多达九个晚绽放的 Pop III 星暴。如果未来几年有一篇文章描述了这一点，那么即使不是作品本身的灵感，这也可能至少是其参考点之一。
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