Recenti simulazioni numeriche della frammentazione di nubi molecolari primordiali compiute da Larson e Bromm (2002) suggeriscono che le primissime stelle dell'universo, prive di metalli si sarebbero formate da 100 a 250 milioni di anni dopo il Big Bang. Rispetto a quelle di popolazione II di uguale massa, le stelle di popolazione III sarebbero più piccole e calde emettendo in UV il 50% in più, perché il loro bruciamento nucleare, molto meno efficiente a causa della scarsità di metalli, tende a ridurre il raggio delle stelle (Tumlison & Shull, 2000). La loro alta temperatura superficiale, fino a circa 100 mila K, avrebbe ionizzato i gas circostanti, fotodissociando le molecole.
Le stelle di popolazione III potrebbero aver avuto un ruolo importante nella reionizzazione dell'Universo. La loro abbondante produzione di fotoni UV ed il tasso di produzione stellare calcolato per esse potrebbero essere stati sufficienti per ionizzare gran parte dell'idrogeno e, in taluni casi, anche l' He II in epoche con z ≥ 5 (Tumlison & Shull, 2000).

Nello studio dell'evoluzione delle stelle di Pop. III di piccola massa è stata considerata la possibilità che la quantità di C, N ed O aumenti tramite reazioni nucleari non comuni nelle stelle attuali o per incontri con nubi molecolari, fino a raggiungere l'innesco del ciclo CN. In questo modo le stelle di popolazione III perderebbero la loro identità iniziale sembrando stelle di pop. II di bassa metallicità.
Le stelle di popolazione III povere di metalli possono trasformarsi in stelle al carbonio attraverso il flash dell'elio, compiendo un percorso evolutivo diverso da quello seguito da stelle più giovani ricche di metalli (Fujimoto et al. 2000).

A causa dell'espansione dell'Universo la temperatura della radiazione cosmica di fondo è in continua diminuzione; al tempo della formazione delle stelle di pop. III era circa 100 K. Secondo il criterio di Jeans la massa critica oltre la quale una nube interstellare collassa è proporzionale a (T/μ)^1.5, ove μ rappresenta il peso molecolare medio. Per questo motivo le stelle di popolazione III che, si formarono da nubi di alta T e basso mu, potrebbero essere state di grandissima massa, anche 1000 masse solari. Queste stelle avrebbero una vita molto breve e sono state proposte come precursori dei Gamma-ray burst. L'esplosione delle stelle di pop. III come supernove avrebbe fornito alle nubi interstellari i primi elementi pesanti e prodotto onde d'urto che avrebbero favorito il collasso delle stelle di generazione successiva. Le stelle di massa superiore a 250 masse solari non esplodono come supernovae, perché non riesce ad innescarsi il bruciamento del silicio e dell'ossigeno e l'oggetto collassa a BH. Invece le stelle di massa fra 100 e 250 masse solari potrebbero attraversare una fase di instabilità dovuta alla ricombinazione di coppie di elettroni e positroni che provocherebbe una grande esplosione che non lascia resti.

Il Sole, stella recente di Pop. I (Z = 0.017) ha incorporato i metalli diffusi nello spazio da stelle di generazioni precedenti e, nei suoi pianeti, ha le abbondanze necessarie per lo sviluppo della vita.
Normalmente le stelle non molto evolute e particolarmente quelle della sequenza principale, non rivelano nella fotosfera i prodotti metallici che hanno già fucinato, ma solo la metallicità dell'ambiente nel quale si sono formate.

Ciardi B., Ferrara A. & Abel T. 2000: ApJ 533, 594.

Fujimoto M.Y., Ikeda Y. & Iben I., 2000: Ap.J.Lett. 528, L 65.

Gnedin M. Y. 2000: ApJ 535, 530.

Larson R. B. & Bromm V. 2002: LE SCIENZE n° 401, gennaio 2002, pagg. 74 - 80.

Tumlison & Shull, 2000: Ap.J.Lett. 528, L 65.

Weiss A., Cassisi S., Schlatt H.& Salaris M. 2000: ApJ 533, 413.