由于宇宙中的氢、氦是大爆炸时产生，其他较重元素如碳、铁是通过天体的物理过程制造（如恒星核心核融合）。因此最早的恒星仅由氢和氦组成，随着时间流逝，重元素的丰度逐渐增加，较年轻的恒星则倾向于有较高的金属比例。
天文学家可以通过观察恒星的光谱来确定其金属含量，通常以对数定义的氢与铁比率[Fe / He]（太阳设为零点）表示。因此，星族I的比率至少为-1，这意味着它们[Fe / He]是太阳10％或更高。年龄较大的星族II其金属比例低于星族I，而星族III（第一代恒星）则根本没有金属。在我们的银河系中，这些恒星分布不同。年龄最小的星族I多位于旋臂内，而年龄较大的星族II则位于银河盘面的上下方，而银晕往往是金属性最低的恒星。这是有原因的，因为恒星诞生于银河盘面内密集的气体和尘埃中，尤其是在旋臂里。随着时间的流逝，恒星受重力影响使它们向外迁移。只有年龄较大的恒星才够时间从盘面离开。
近年，澳洲天文学家使用SkyMapper南天寻天计划（1.35米望远镜）确定475颗[Fe / He]比率小于太阳千分之一的恒星，原本预期它们是银晕恒星，但是团队使用盖亚（Gaia ）的数据计算这些恒星的位置和轨道时，却发现其中11％位在银河盘面，且轨道也非常圆类似于太阳，违背银河演化模型。团队认为有关银河演化仍有不明白之处，需要大规模寻天观测研究。相关论文发表在Monthly Notices of the Royal Astronomical Society期刊。
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