Сразу после Большого взрыва, который произошел 13,8 миллиарда лет назад, Вселенная состояла преимущественно из двух химических элементов: водорода, имеющего один протон в ядре, и гелия, содержащего два протона. Эти два элемента являются самыми легкими в периодической таблице. Важно отметить, что этих элементов было в избытке — этого газа было достаточно для формирования всей обычной материи космоса, поскольку газ также обладает массой, как это демонстрирует атмосферное давление на Земле.
Все, что имеет массу, оказывает гравитационное притяжение. Эти скопления газа начали концентрироваться в все более плотные облака. Экстремальное сжатие и нагрев затем вынудили атомы сливаться в более крупные атомы, высвобождая энергию, что привело к рождению звезд и более тяжелых элементов.
Физики долгое время предполагали, что на ранних этапах существования Вселенной присутствовали только чистейшие звезды, состоящие из водорода и гелия, известные как «звезды Популяции III». Именно они должны были начать синтезировать более тяжелые атомы и рассеивать их по пространству.
Однако недавние наблюдения, полученные с помощью Телескопа Джеймса Уэбба, запущенного в космос в 2021 году, показывают, что всего через 700 миллионов лет после Большого взрыва три галактики уже демонстрировали наличие углерода, кислорода и кремния в своих окрестностях, причем часть этого вещества «загрязняла» окружающее пространство. Если эти более массивные элементы распространились так рано, это означает, что звезд Популяции III было не так много, что объясняет, почему мы никогда не наблюдали их.