قبل 13 مليار سنة، أضاءت أول النجوم الكبيرة في مجرات صغيرة المجرات. ضوءها، أثناء رحلته عبر الكون المتوسع، تمدد واحمرّ — هذا التأثير يساعد في تحديد المسافة. في الطريق، مر الشعاع بالقرب من عنقود ضخم من المجرات الذي شوهه بجاذبيته وضاعفه عدة مرات — مثل عدسة عملاقة. التقط تلسكوب جيمس ويب تحت الأحمر هذا الضوء المضاعف وحلله إلى طيف (شريط ملون). في الطيف، تظهر خطوط ساطعة من عناصر كيميائية مختلفة — وهذا هو التحليل الطيفي (طريقة دراسة التركيب بواسطة الضوء).
جمع علماء الفلك بيانات عن 405 من هذه المجرات البعيدة. بشكل فردي، هي خافتة جداً، لذا قام العلماء بجمع ضوئها، مجمعين إياها حسب كتلة النجوم (الوزن الإجمالي للنجوم). في الصورة المتوسطة، ظهر نمط كيميائي غير متوقع: كان النيتروجين أكثر بكثير مما كان متوقعاً، خاصة في المناطق الساخنة. نسبة العناصر الأثقل من الهيليوم — المعدنية — في أصغر المجرات كانت 2% فقط من النسبة الشمسية. هذا يشير إلى أن انفجارات النجوم المبكرة كانت تطرد جزءاً من المادة، مما أعاق تراكم العناصر الثقيلة.
من أين أتى النيتروجين الزائد؟ في منتصف القرن العشرين، شرح مارغريت بربيدج و فريد هويل و هانز بيته كيف تعمل النجوم كـ مصانع للعناصر: في أعماقها، يتحول الكربون و الأكسجين إلى نيتروجين. في النجوم الضخمة في مرحلة وولف-رايت، هذه العملية تكون أكثر عنفاً. الرياح النجمية القوية تقذف النيتروجين المطبوخ إلى الفضاء. لتفسير الإشعاع المرصود، كان يجب أن يعمل حوالي 1650 من هؤلاء "الطهاة" في كل مجرة في وقت واحد. جهودهم المشتركة كانت كافية لتشبع عنقود نجمي كروي كامل بالنيتروجين — سرب كثيف من مئات الآلاف من النجوم، الذي لا يزال يدور حول العديد من المجرات اليوم.
النمط الكيميائي — قليل من الكربون، كثير من النيتروجين، نيون مثل الشمس — يتطابق تماماً مع ما يراه علماء الفلك في نجوم العناقيد النجمية الكروية الحديثة. يبدو أن "مطابخ" المجرات القديمة أعدت المكونات لأجيال النجوم المستقبلية. الضوء الذي طار لمدة 13 مليار سنة، حمل إلينا وصفاتهم.
العدسية الجاذبية في العنقود MACS J0416 ضخّمت ضوء بعض المجرات 100 مرة — وبدون هذا التلسكوب الطبيعي لبقيت غير مرئية.
في رواية الخيال العلمي «الظلام الساطع» لأرثر كلارك، تقوم كائنات فضائية بإزالة النجوم لمنعها من الانهيار إلى ثقوب سوداء. أما هنا فنرى العكس: النجوم تنثر عناصر الحياة في الفضاء — وهذا الكرم هو ما يجعل التنوع الكيميائي للمجرات ممكنًا.