星族的最老的恒星

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假想的第三类恒星是第三星族星（亦称星族Ⅲ星），迄今仍未被发现。推测它们诞生于大爆炸后不久，是不含金属的恒星，存在于类星体和再游离的时期。虽有其理论依据，却没有足以证明其存在的间接证据。推测它们是非常巨大、高热和短命的，质量可能数百倍于太阳。
第三星族星或是无金属星是假设中的星族，是在早期宇宙中应该形成的极端重和热，并且不含金属的恒星。它们未曾被直接观测到，但是经由宇宙中非常遥远的重力透镜星系找到间接的证据。它们也被认为是暗弱蓝星系的成员。它们的存在是基于大霹雳不可能创造重元素，而在观测到的类星体发射光谱，特别是暗弱蓝星系中重元素又确实存在的事实。它也被认为是这些恒星触发了再游离周期。
目前的理论并没有区分出第一颗恒星是否非常巨大。一种经由计算机模拟证实的恒星形成理论，大霹雳没有产生任何的重元素，但很容易产生质量远比现存的恒星更大的恒星。第三星族星的典型质量是数百个太阳质量，远大于现存的恒星。分析贫金属量的第二星族星，被认为包含了第三星族星创造的金属，建议这些没有金属的恒星质量在10至100倍的太阳质量；这也足以解释为何未能观察到不含金属的恒星。但这些理论的验证则要等到NASA的詹姆斯·韦伯望远镜发射之后。新的光谱仪巡天，像是SEGUE或SDSS-II，也可能找到第三族星。
模拟的大霹雳之后4亿年的第一代恒星。今天，能形成的质量最大恒星是150倍太阳质量；质量更大的原恒星在最初的核反应开始之际将喷发出部分的质量。在没有足够的碳、氧或氮的恒星核心，不管怎样CNO循环都无法进行，恒星将因无法对抗引力坍缩而很快的自我毁灭。直接进行质子-质子链反应的核融合反应速率不足以产生足够的能量支撑如此大的庞然巨物，最终结果是未经过发光的过程就直接塌缩成为黑洞。这也是天文学家认为第三族星特别奥秘的原因 － 所有的理由都认为它们应该存在，但却必须经由类星体的观测才能解释。