Cuando el universo tenía solo una décima parte de su edad actual, sus galaxias experimentaron un crecimiento acelerado. Fue en este período en el que los científicos del proyecto ALPINE se centraron cuando utilizaron el telescopio ALMA de ESO para llevar a cabo el primer gran estudio de galaxias distantes. Para su sorpresa, estas galaxias observadas en las primeras etapas de su vida eran mucho más maduras de lo esperado. Su trabajo es objeto de una serie de artículos publicados el 27 de octubre de 2020 en la revista Astronomía y Astrofísica , firmado entre otros por miembros del CNRS y Aix-Marseille Université.

Las galaxias comenzaron a formarse muy temprano en la historia del universo. Para estudiar su infancia, Por tanto, es necesario volver a los albores de los tiempos, observando galaxias muy distantes. El proyecto ALPINE se centró en un período entre 1 y 1,5 mil millones de años después del Big Bang, cuando las primeras galaxias experimentaron una fase de rápido crecimiento. Aunque ya se han observado galaxias tan distantes, esta es la primera vez que se han estudiado tantos de ellos de manera sistemática. Imágenes de 118 galaxias masivas, obtenido con los telescopios espaciales Hubble (luz visible) y Spitzer (infrarrojo cercano), así como los espectros adquiridos con los telescopios terrestres VLT y Keck, se complementaron con 70 horas de observación con ALMA en longitudes de onda submilimétricas (entre el infrarrojo y las ondas de radio).

ALMA puede cuantificar el polvo, un signo de madurez en las galaxias, y gas frío, que proporciona información sobre su tasa de crecimiento y la cantidad de estrellas que pueden formar, así como el movimiento de este gas, revelando así la dinámica de las galaxias. Y esto arrojó algunos datos sorprendentes. Para comenzar, las galaxias observadas demostraron ser muy ricas no solo en gas frío, que alimenta la formación de estrellas, pero también en polvo, que se cree que es un subproducto de las estrellas al final de sus vidas. Entonces, a pesar de su corta edad, estas galaxias aparentemente habían visto la formación y muerte de una primera generación de estrellas. Las galaxias estudiadas también exhiben una asombrosa diversidad de formas:algunas están desordenadas, otros ya tienen un disco giratorio que puede terminar como una estructura en espiral como la Vía Láctea, mientras que otros han sido detectados en proceso de fusión. Otra observación sorprendente es que ciertas galaxias parecen estar expulsando gas, formando halos misteriosos a su alrededor. Por lo tanto, el estudio plantea una serie de nuevas preguntas sobre la evolución temprana de las galaxias.