韋伯發現宇宙大爆炸初期，超大質量恆星跟著成形的直接證據

天文學家用韋伯太空望遠鏡，紅位移值 z=5.55、大爆炸約 10 億年後的早期星系 GS 3073，辨識出宇宙初代恆星的元素豐度光譜特徵，並推算恆星質量介於太陽一千至一萬倍。結果為 2022 年提出的初代恆星理論提供關鍵證據，顯示早期宇宙濃密混亂的冷氣體亂流，可自然產生超大質量恆星，並進一步解釋為什麼大爆炸後僅約 10 億年就產生類星體。

團隊指出，早期星系GS 3073發現的關鍵線索在氮／氧元素的豐度比達0.46，遠高於任何已知恆星或天體爆發事件產生的數值。元素豐度猶如宇宙指紋，星系所含氮元素比例非常高，僅能由產生太陽質量數千倍的初代超大質量恆星解釋，顯示宇宙形成初期，第一代恆星族群確實有此類「巨獸」級恆星，並在早期星系演化扮演關鍵角色，也可能是演化成超大質量黑洞的種子。

電腦模型模擬演算結果顯示，這些恆星燃燒氦的核心產生碳，然後碳滲入外層燃燒的氫殼層，核融合反應的碳─氮─氧循環轉化為氮，然後滲入對流層將氮輸送至整顆恆星，數百萬年的氦燃燒階段，累積高含量氮元素，直到恆星演化末期，最終讓富含氮元素的物質回流至星際物質，也讓天文學家藉觀測發現這類恆星。如此龐大恆星，最終死亡過程並不會發生超新星爆發，而是直接坍縮為數千個太陽質量的黑洞。

值得注意的是，早期星系GS 3073核心有個不斷吸積物質的黑洞，可能就是龐大初代恆星的遺跡。若此成果獲確認，可同時解釋早期星系高含量氮元素的來源，以及黑洞形成這兩大謎題。結果亦指出，只有一千至一萬個太陽質量之間的初代恆星，才能產生上述化學特徵。