Actualmente pensa-se que os elementos químicos mais leves - hidrogénio, hélio e lítio - foram produzidos no Big Bang. George Gamow foi o autor da proposta de que a formação dos elementos mais leves (hidrogénio, hélio e lítio) poderia ser explicada através da «nucleossíntese primordial» que teria ocorrido no início do Universo, cerca de 3 a 4 minutos após o Big Bang, por recombinação dos nucleões formados. Os outros elementos são produtos de estrelas, que «sintetizam» elementos diferentes em diferentes etapas da sua vida de muitos milhões de anos. Por exemplo, o elemento da vida, o carbono, é formado a partir do hélio por um processo denominado triplo-alfa (em que três núcleos de hélio se fundem). Durante a explosão de supernovas, são produzidos os elementos mais pesados.

Os elementos pesados sintetizados nas estrelas são depois espalhados pelo Universo, misturam-se com o gás e poeira cósmicos* e dão origem a novas estrelas (como as estrelas de População I da Via Láctea) e até mesmo planetas como a Terra. Todos nós, a Terra e mesmo o nosso Sol, temos origem nas sementes da vida deixadas pela morte de estrelas.

*A poeira cósmica ou poeira interestelar é constituída por minúsculas partículas sólidas, com diâmetros da ordem dos micrometros, um milionésimo do metro, existentes no meio interestelar. A poeira cósmica está presente nos berçários das estrelas jovens e dela originam os planetas. Têm sido observadas grandes quantidades de poeira interestelar nas proximidades dos quasares mais distantes, para os quais «olhamos» numa altura em que o Universo era muito jovem, com apenas cerca de 700 milhões de anos (desde o Big Bang).

A origem desta poeira primitiva  foi durante muito tempo um mistério. As primeiras estrelas, chamadas População III, seriam as únicas que se teriam formado apenas de gás, sem poeiras. Pensou-se durante um tempo que a poeira cósmica tinha origem na morte destas estrelas. Mas estrelas como o Sol vivem cerca de nove mil milhões de anos e a produção de poeira acontece apenas quando estão  moribundas  Ou seja, este mecanismo não explica a poeira existente nos primeiros milhões de anos do Universo.

Uma possibilidade aceite por muitos é essa poeira primeva ter sido formado em explosões de um certo tipo de supernovas, as classificadas como supernovas do tipo II, que resultam da explosão de estrelas de massa muito elevada (por exemplo, o remanescente de supernova Cassiopeia A resultou da explosão de uma estrela que tinha cerca de 30 vezes a massa do Sol). Estas estrelas vivem «apenas» alguns milhões de anos. Mas nunca se tinha detectado poeira suficiente nos remanescentes de supernova e muita pouca desta poeira é poeira fria como a que tem vindo a ser detectada no Universo jovem.

Em 2003, uma equipa de astrónomos liderada por L. Dunne da Universidade de Cardiff, Reino Unido, utilizou a câmara de submilímetro SCUBA, acoplada ao Telescópio James Clark Maxwell (JCMT), no Observatório de Mauna Kea (Havai) para olhar para a Cassiopeia A. O SCUBA detectou uma camada de poeira fria em Cassiopeia A, com uma massa total entre 1 e 4 vezes a massa do Sol. Foi a primeira vez que se detectou grandes quantidades de poeira fria, a uma temperatura de 17 K, no remanescente de uma supernova.

Pensou-se então que as supernovas Tipo II, como Cassiopeia A, tivessem produzido a poeira interestelar primitiva, hipótese que durou pouco tempo uma vez que um ano depois uma equipa integrando investigadores da Universidade do Arizona e do Max Planck em Heidelberg descobriu que essa emissão submilimétrica não tem origem no remanescente de supernova Cassiopeia A mas sim no complexo de nuvens do braço espiral do Perseu, que se situa entre a Terra e Cassiopeia A.

Mas há cerca de dois anos os astrónomos da Universidade de Cardiff encontraram finalmente provas de que a poeira espacial primeva foi produzida em explosões de estrelas massivas. Os detectores de infravermelho do Spitzer descobriram enormes quantidades de poeira correspondente a 10 mil planetas Terra nas proximidades do remanescente de Cassiopeia. Todo o pó das estrelas detectado, quer o quente quer o frio, corresponde a uma pequena fracção da massa da estrela original, na realidade é apenas cerca de 3% da massa do Sol, mas explica as origens de uma larga fracção da poeira cósmica primitiva.