Возраст звезды выдаёт металличность — относительная концентрация элементов тяжелее водорода и гелия, причём «металлами» в данном случае условно называют неметаллические в традиционной химии элементы, в том числе углерод, азот и кислород. Эти элементы формируются в процессе ядерного синтеза, и когда звезда умирает, например, производя сверхновую, эти вещества высвобождаются и оказываются в облаках межзвёздного газа, из которых образуются более богатые металлами другие звезды. Таким образом, металличность старых звёзд ниже, чем новых.
В рамках нового исследования учёные Института Макса Планка искали самые бедные металлами звёзды в Млечном Пути, используя данные Gaia, LAMOST и APOGEE — эти инструменты дают самое полное представление о звёздах нашей галактики и об их составе. Для поиска самых старых звёзд они обучили алгоритм искусственного интеллекта (ИИ) распознавать данные звёзд, наблюдаемых Gaia — и в особенности тех, чья металличность была описана APOGEE. Когда ИИ вышел на необходимую точность, ему поручили основную часть исследования, в результате которого обнаружились звёзды наиболее возрастной группы.
Эту группу назвали «бедным старым сердцем» из-за большого возраста и низкой металличности. Они содержат большие объёмы неона, кислорода и кремния, которые образуются при бомбардировке атомов альфа-частицами или изотопами гелия-4. Предполагается, что они сформировали первоначальное ядро Млечного Пути — прочие же экземпляры предположительно появились после слияния с карликовыми галактиками.