盛り上げてくださってありがとうございます〜。
可能性としてはリードノイズの存在があります。
ショットノイズなど多くのノイズは枚数および時間によって√Nで増えていきます。Nは総露光量です。しかし輝度はN 倍にふえるので、輝度をそろえると1/√Nにノイズは減ります。これが総露光量が同じならノイズレベルは一緒ということです。
一方でリードノイズは露光時間に関係なく一定です。リードノイズとは読み出し時のばらつきにより発生するノイズのため、露光時間が多くても少なくても、一定量になります。
そうすると総露光量が同じでも30秒の方が読み出し回数が多い分、リードノイズを多く含むことになります。たとえば30秒100枚と600秒5枚では、スタックして輝度をそろえると30秒の方が√20だけリードノイズを余分に含みます。
300秒、600秒の検証ではバックグラウンドに対するリードノイズは1-2％でしたのでほとんど影響ありませんでしたが、30秒と600秒のように大きく変わってくると、センサーによってはリードノイズの影響が出てくるのかと思います。