Astronomen verwijzen naar alle elementen die zwaarder zijn dan helium als "metalen, " zelfs elementen die typisch in gasvorm worden aangetroffen. In de oerknal werden alleen waterstof en helium (en een spoor lithium) gecreëerd, terwijl de "metalen" allemaal later werden gemaakt in stellaire processen. De overvloed aan metalen in het interstellaire medium ( ISM) van sterrenstelsels - de metalliciteit van de sterrenstelsels - kwantificeert dus de collectieve stellaire processen die de galactische evolutie beheersen. De metalliciteit van de gasfase van de ISM (exclusief deeltjes) blijkt nauw verband te houden met de geschiedenis van de stervorming van een sterrenstelsel en kan worden bepaald met behulp van optische spectroscopische waarnemingen van atoomlijnen, vooral heldere van geïoniseerde zuurstof en neon. Een ander cruciaal proces bij het bepalen van de metalliciteit is de gasstroom zowel uit de melkweg, aangedreven door supernovae of andere processen, en in de melkweg van het intergalactische medium.

Hoe de metaalachtigheid van sterrenstelsels zich in de loop van de kosmische tijd heeft ontwikkeld, is een van de meest interessante vragen in de kosmologie geworden, omdat het nagaat hoe sterren de elementaire samenstelling van het universum hebben beïnvloed in de ongeveer dertien miljard jaar sinds ze voor het eerst verschenen, ongeveer honderd of meer miljoen jaar na de oerknal.

CfA-astronoom Mojegan Azadi is lid van het team dat het MOSDEF-onderzoek uitvoert, een vierjarig programma met behulp van de Multi-Object Spectrometer For Infrared Exploration (MOSFIRE) op de Keck I-telescoop om optische spectra te verkrijgen van ongeveer 450 sterrenstelsels in tijdperken van 1,7 tot 4,5 miljard jaar na de oerknal. De astronomen maten de metalliciteit van elk sterrenstelsel in het monster en concludeerden dat veel van de relaties met metalliciteit in het lokale universum ook op deze vroegere tijden van toepassing zijn. Bijvoorbeeld, de relatie tussen de metalliciteit van een melkwegstelsel en de stellaire massa is ongeveer hetzelfde, net als de correlatie tussen metalliciteit en stervormingssnelheid.

Deze belangrijke nieuwe resultaten geven aan dat de processen die de groei van de elementabundanties in sterrenstelsels bepalen, hetzij door gasstromen of stervorming, gedurende ten minste de afgelopen twaalf miljard jaar in ongeveer dezelfde vorm hebben gehouden.