מתכתיות של עצם אסטרונומי יכולה לתת הערכה לגבי גילו. על-פי תאוריית המפץ הגדול, בראשית חייו היקום היה מורכב מכ90% ממימן, אשר חלקו הומר בתהליך נוקליאוסינתזה הקדמוני, ויצר כמות משמעותית של הליום וכמויות זניחות של ליתיום. הכוכבים הראשונים, אשר מוגדרים כאוכלוסייה III, היו נטולי מתכות לחלוטין. היו אלה כוכבים מסיביים מאוד ובמהלך קיומם יצרו יסודות כבדים (עד ברזל) על ידי היתוך גרעיני. לאחר מכן הם סיימו את חייהם בסופרנובות אשר פיזרו יסודות אלה ברחבי היקום. נכון להיום, לא נמצאו כוכבי אוכלוסייה III; קיומם מנובא על ידי המודלים הנוכחים של היקום הבראשיתי. דור הכוכבים הבא נוצר מהחומרים שפוזרו על ידי הדור הראשון. הכוכבים הנצפים המבוגרים ביותר, אוכלוסייה II, הם עדיין בעלי מתכתיות נמוכה. עם היווצרות דורות נוספים של כוכבים, כמות היסודות הכבדים הלכה וגדלה, מכיוון שהעננים שיצרו כוכבים אלה הכילו את השאריות העשירות במתכות שנוצרו בכוכבי הדורות הקודמים, וכך התהליך חזר על עצמו שוב ושוב. הכוכבים הצעירים, בגילה של השמש, מוגדרים כאוכלוסייה I והם בעלי מתכתיות משמעותית.