La lumière d'une galaxie lointaine est comme une lettre dont certaines lignes ont été effacées. Les astronomes lisent dans le spectre la quantité d'oxygène et d'autres éléments plus lourds que l'hélium. Si les raies de l'oxygène sont faibles, on dirait qu'il y a peu de métaux.
Mais la faiblesse des raies peut venir non pas d'un manque d'oxygène, mais de la densité du gaz. Lorsque le gaz contient beaucoup d'électrons libres, ceux-ci entrent en collision avec les ions d'oxygène et les empêchent de briller. Le gaz est riche en oxygène, mais il paraît pauvre.
Désormais, les astronomes vérifieront la densité avant de déclarer une galaxie pauvre en métaux. Cela aidera à mieux comprendre à quelle vitesse l'Univers s'est enrichi en éléments lourds.
La densité électronique dans certaines de ces galaxies lointaines atteint un million de particules par centimètre cube — c'est des centaines de fois plus dense que dans les régions typiques de formation d'étoiles de notre Galaxie, et comparable à la densité du gaz à proximité immédiate des jeunes étoiles massives.