在大爆炸后约4亿年的早期宇宙中，化学成分极其简单，仅包含氢、氦及极微量的锂，完全不含被天文学家统称为“金属”的重元素。几十年来，科学家一直假设第一批恒星（即第三星族星）是由这些原始气体形成的，但受限于遥远的距离和红移效应，在詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）发射之前，探测到它们一直是一项极其艰巨的挑战。
通过对JWST所获数据的分析（最初于2024年提交并于2026年的研究中得到证实），科学家获得了第三星族星存在的首个直接证据。研究人员在遥远的高红移星系GN-z11的晕中发现了一个名为“赫柏”（Hebe）的辐射源，该星系观测到的时间距大爆炸仅约4.3亿年。赫柏位于红移值z≈10.6的GN-z11星系中心约3千秒差距（kpc）处。一个国际科学家团队利用JWST的近红外光谱仪（NIRSpec-IFU）对来自赫柏区域的光进行了详细分析。
所得光谱明确证实，该区域完全不存在碳、氖、氧等重元素的发射线，证明了气体的化学纯净度。尽管处于零金属丰度环境，该天体却在波长为1640埃（Å）的二次电离氦（HeII）谱线上显示出强烈的信号。产生HeII需要能量超过54.4电子伏特的紫外光子，这排除了类似太阳的普通恒星。该辐射极高的等效宽度（超过20 Å）与相关模型相吻合，这些模型预测此类恒星的初始质量函数（IMF）上限至少为500倍太阳质量（M⊙）。
研究团队对其他替代解释进行了严谨的测试并基本予以排除。活动星系核（AGN）吸积超大质量黑洞的假设被否定，因为狭窄的HeII谱线缺乏高流速气体所预期的动力学展宽。沃夫-瑞叶星的可能性也被排除，因为它们的星风依赖于重元素，而缺乏金属的赫柏区域并不具备这一条件。在排除这些模型后，研究人员得出结论，电离源必然是第三星族星的星团。根据HeII谱线的亮度推算出，这次暴发中形成的总恒星质量约为$2 \times 10^5$ M⊙。
由埃尔卡·鲁斯特（Elka Rust）领导的团队进行的理论模拟表明，这些原始恒星的初始质量函数（IMF）偏向于超高质量天体，范围在10到100倍太阳质量之间。这一观测结果证实了相关理论，即重元素的缺失导致了更高温的塌缩，从而有利于早期宇宙中极高质量恒星的形成。这些大质量恒星在短暂的寿命结束后演化为对不稳定超新星，散射出第一批重元素，从而为后续的宇宙演化创造了条件。由剑桥大学罗伯托·马约利诺（Roberto Maiolino）教授领导的另一研究小组最初在2024年发现了这一原始星云的迹象，而据相关论文报道，在同一位置和红移处发现的Hγ谱线则提供了独立证据。
