Les premières étoiles se sont allumées dans des nuages qui ne contenaient que de l'hydrogène et de l'hélium. Les éléments lourds — carbone, oxygène, fer — sont apparus plus tard, à l'intérieur des étoiles. Mais parmi ces pionnières, il aurait pu y avoir des étoiles légères, d'une masse à peine inférieure à celle du Soleil. De telles étoiles vivent très longtemps, des milliards d'années, et auraient pu survivre jusqu'à nos jours.

Les astrophysiciens ont construit des modèles informatiques pour voir comment ces étoiles évoluent avec l'âge. Ils ont fait varier l'intensité de la perte de masse et le mélange des couches internes. Il en ressort qu'en fin de vie, une étoile peut éjecter son enveloppe externe et laisser derrière elle une naine blanche de la taille de la Terre, mais avec une masse égale à la moitié de celle du Soleil.

De telles naines blanches pourraient être recherchées aux confins de la Voie lactée. Si l'on en trouvait ne serait-ce qu'une, ce serait la preuve directe que les premières étoiles n'étaient pas toutes des géantes. Ce serait comme découvrir, dans une ville moderne, une maison construite avec des pierres vieilles de milliards d'années.

Les modèles montrent aussi que, lors des éruptions, l'étoile émet des neutrinos — des particules insaisissables qui n'interagissent presque pas avec la matière. Les futurs détecteurs pourraient capter un tel signal. Nous saurions alors que la naissance des premières étoiles ne se révèle pas par la lumière, mais par ces « fantômes ».