Los astrónomos se refieren a todos los elementos más pesados ​​que el helio como "metales, "incluso elementos que se encuentran típicamente en forma gaseosa. En el Big Bang sólo se crearon hidrógeno y helio (y un rastro de litio), mientras que los" metales "se fabricaron posteriormente en procesos estelares. La abundancia de metales en el medio interestelar ( ISM) de las galaxias, la metalicidad de las galaxias, cuantifica así los procesos estelares colectivos que gobiernan la evolución galáctica. Se ha descubierto que la metalicidad de la fase gaseosa del ISM (excluidas las partículas) está estrechamente relacionada con la historia de la formación estelar de una galaxia. y se puede determinar mediante observaciones espectroscópicas ópticas de líneas atómicas, especialmente los brillantes de oxígeno ionizado y neón. Otro proceso fundamental para establecer la metalicidad es el flujo de gas tanto fuera de la galaxia, impulsado por supernovas u otros procesos, y en la galaxia desde el medio intergaláctico.

Cómo ha evolucionado la metalicidad de las galaxias a lo largo del tiempo cósmico se ha convertido en una de las preguntas más interesantes de la cosmología porque rastrea cómo las estrellas han influido en la composición elemental del universo en los aproximadamente trece mil millones de años desde que aparecieron por primera vez. aproximadamente cien o más millones de años después del Big Bang.

El astrónomo de CfA Mojegan Azadi es miembro del equipo que realiza la encuesta MOSDEF, un programa de cuatro años que usa el Espectrómetro de Objetos Múltiples para Exploración Infrarroja (MOSFIRE) en el telescopio Keck I para obtener espectros ópticos de aproximadamente 450 galaxias en épocas de 1.7 a 4.5 mil millones de años después del Big Bang. Los astrónomos midieron la metalicidad de cada galaxia en la muestra y concluyeron que muchas de las relaciones que involucran la metalicidad en el universo local también se aplican en estos tiempos anteriores. Por ejemplo, la relación entre la metalicidad de una galaxia y la masa estelar es aproximadamente la misma, como es la correlación entre la metalicidad y la tasa de formación de estrellas.

Estos importantes nuevos resultados señalan que los procesos que gobiernan el crecimiento de la abundancia de elementos en las galaxias, ya sea por flujos de gas o formación de estrellas, se han mantenido aproximadamente en la misma forma durante al menos los últimos doce mil millones de años.