Se considera la formación y evolución de las galaxias como uno de los temas más candentes de la Astronomía actual. Los estudios sobre su contenido estelar han aportado severas restricciones sobre sus procesos de formación. Un resultado fundamental es que las galaxias muestran abundancias relativas de elementos que difieren de las del entorno solar. Estos patrones de abundancias están íntimamente ligados a la historia de formación estelar de las galaxias. Esto es así ya que las estrellas, al morir, liberan elementos químicos sintetizados en sus interiores en escalas temporales que dependen de la masa inicial. Las galaxias masivas elípticas muestran un patrón enriquecido en Magnesio sobre Hierro, lo que indica que sus estrellas se formaron en una escala inferior al Giga año. Observaciones recientes muestran la existencia de una gran variedad de galaxias, desde elípticas masivas hasta ultra difusas, caracterizadas por patrones que difieren del entorno solar de la Vía Láctea. La estimación de estas abundancias permite acotar sus escalas de tiempo y así dilucidar sus posibles rutas de formación. Es el momento perfecto para desarrollar una nueva generación de modelos de poblaciones estelares para interpretar los espectros de galaxias obtenidos con los grandes telescopios en tierra y en el espacio, así como aquéllos de los grandes mapeados de galaxias de la actualidad. El ingrediente principal de estos modelos son las bibliotecas empíricas de espectros estelares, entre las que destaca MILES, obtenida por nuestro grupo en La Palma. Esta biblioteca, que ha sido ampliada recientemente, es reconocida como la primera referencia en el campo de las poblaciones estelares.

En este proyecto se propone construir un conjunto de bibliotecas de espectros estelares semi-empíricos con abundancias variables y amplia cobertura espectral, desde el ultra violeta hasta el infrarrojo cercano. Se usará para ello los códigos, también desarrollados en el IAC, para sintetizar espectros estelares variando elementos clave, como Magnesio, Carbono, Sodio, entre otros, que nos aportan un conjunto de relojes químicos adecuados a distintas escalas temporales. A partir de estas bibliotecas teóricas se extraerán las respuestas diferenciales al variar estas abundancias para corregir las estrellas reales y así generar las bibliotecas semi-empíricas con abundancias variables. Estas  se implementarán en nuestros modelos de poblaciones estelares E-MILES para computar los espectros de galaxias con abundancias variables. E-MILES constituye una referencia mundial y son ampliamente utilizados por la comunidad de poblaciones y también en otras áreas de investigación.

Finalmente con estos modelos se diseñarán nuevos diagnósticos clave para aportar relojes químicos para acotar las escalas de formación de las galaxias con una precisión sin precedentes en la literatura, manteniendo de esta forma nuestro reconocido liderazgo en el campo.