为了更好地了解银河系的历史和演化，天文学家正在研究组成我们银河系的气体和金属的组成。三个主要元素非常突出：来自银河系外部的初始气体、银河系恒星之间的气体以及这些气体中由金属凝结而成的尘埃。
到目前为止，理论模型假设这三种元素在整个星系中均匀混合，并达到类似于太阳大气的化学富集水平，称为太阳金属丰度。今天，来自日内瓦大学的一组天文学家证实了这些气体并不像以前认为的那样混合，这对星系演化的理解有很大的影响。因此，必须对银河系演化的模拟进行修改。这些发现发表在《自然》杂志上。
星系是由一系列恒星组成的，主要由星系间由氢和少量氦组成的中等气体凝结而成。这种气体不像星系中的气体那样含有金属。虽然它们是气态原子，但在天文学中，所有比氦重的化学元素统称为“金属”。星系是由从外面降下的“原始”气体提供燃料的，这些气体使星系重新焕发活力，并使新恒星得以形成。同时，恒星燃烧氢，使其在整个生命周期内都能产生氢，并通过核聚变形成其他元素。
当一颗已到生命尽头的恒星爆炸时，它将排出它产生的金属，如铁、锌、碳和硅，并将这些元素输入银河系的气体中。这些原子可以凝结成尘埃，尤其是在银河系中更冷、密度更大的地方。最初，当100多亿年前银河系形成时，它没有金属。然后恒星逐渐用它们产生的金属来丰富环境。当这种气体中的金属含量达到太阳的水平时，天文学家会说它已经达到了太阳的金属丰度。
因此，组成银河系的环境聚集了恒星产生的金属、这些金属形成的尘埃粒子以及经常进入银河系的外部气体。到目前为止，理论模型认为这三种元素是均匀混合的，在我们银河系的所有部分都达到了太阳系的组成部分，而更多恒星中心的金属含量略有增加。现在，天文学家想利用哈勃太空望远镜上的紫外光谱仪来详细观察这一现象。
光谱学允许恒星发出的光根据其各自的颜色或频率进行分离，有点像用棱镜分离光或在彩虹中观察到的光。在光的这种分解中，天文学家对吸收线特别感兴趣。当我们观察恒星时，构成恒星气体的金属将以独特的方式吸收特定频率的一小部分光，因此我们不仅可以确定它们的存在，而且还可以确定它是什么样的金属及其含量。
在25个小时内，科学家们用哈勃望远镜和智利超大型望远镜（VLT）观测25颗恒星的大气，并通过观测铁、锌、钛、硅和氧等元素同时开发了一种新的观测技术来考虑气体和尘埃的总成分。然后，他们可以跟踪灰尘中金属的数量，将其添加到先前观测量化的金属数量中，以获得总量。
由于这种双重观测技术，天文学家发现，不仅银河系的环境不均匀，而且所研究的某些区域的金属丰度仅为太阳系的10%。这一发现在设计星系形成和演化的理论模型方面起着关键作用。从现在起，我们必须通过提高分辨率来改进模拟，以便我们能够包括银河系不同位置金属丰度的变化。
这些结果对我们理解星系的演化，特别是我们自己的星系，有很大的影响。事实上，金属在恒星、宇宙尘埃、分子和行星的形成中起着重要作用。我们现在知道今天的新恒星和行星可能是由成分非常不同的气体形成的。