宇宙首批恆星單個質量可達太陽10萬倍。
距離今天最近的宇宙「相變」期——「再電離期」模擬圖。Paul Geil / Simon Mutch / 墨爾本大學
宇宙誕生後經歷過多次「相變」。熾熱的原初物質逐漸冷卻，導致每一時期的物理學特性都有差異，就像物質形態在不同溫度條件下發生的變化一樣。
而在年輕宇宙的最後一次「相變」期——「再電離」期內，年輕宇宙中曾經出現過超級巨大的恆星。這些巨星隸屬於宇宙誕生後出現的第一批恆星。今天的宇宙中已經不存在這樣的超級巨星，到目前為止我們也未曾間接地發現過這樣的恆星。所以天文學家對於它們的質量究竟可以達到多大眾說紛紜。
最流行的說法是它們的質量一般是太陽的幾百倍，也有人說它們和現代恆星相差無幾。但最新的計算機模擬結果讓人感到吃驚，這些巨無霸的質量可達太陽的10萬倍。恆星由氣體雲蛻變而來。氣體雲要變成恆星，必須在很小的空間內迅速聚集起大量質量，直至越過核聚變的臨界點。但這一過程會不可避免地導致物質升溫，溫度一旦升高，粒子的運動加速，物質就會趨向於阻止自身繼續坍縮。因此假如沒有「散熱」機制，氣體雲就會很快被自身產生的熱量驅散，最終無法變成恆星。
在恆星誕生過程中，有一種所謂的「冷吸積」效應十分關鍵。囿於技術的局限，以往較少在計算機模擬中考慮這一效應並加以跟蹤。而新的模擬考慮了這一效應，並對早期宇宙低溫雲團形成之初行為方式的細節進行了深入考察。
新結果顯示，早期宇宙巨型物質團塊中心的吸積盤，會遭受低溫緻密物質流的大規模衝擊，這種衝擊形成的衝擊波，會導致氣團失去穩定並急速坍縮。
早期宇宙巨型物質團塊的質量一般可達太陽的數萬倍，在某些情況下甚至可以達到太陽的10萬倍，因此它們一旦坍縮，幾乎都可以迅速形成超大質量恆星。 恆星在宇宙中的演化已經進行了三代。這三代恆星的特性因其形成時期宇宙物理特性的差異而有所不同。第一代恆星又稱III族恆星，它們質量巨大，幾乎不包含任何比氫和氦重的「金屬元素」，最為「純潔」。這代恆星迅速形成，迅速燃燒，也迅速死去。
第二代恆星又稱II族恆星，是在第一代恆星的廢墟上形成的，它們含有比第一代多的「金屬元素」（質量占比在0.1%以下）。第三代恆星又稱I族恆星，它們又是在第二代恆星的廢墟上出現的。它們的體內含有大約1%的「金屬元素」。我們的太陽即屬於第三代恆星。
參考
First emergence of cold accretion and supermassive star formation in the early universe
https://arxiv.org/abs/2301.10263