Le galassie hanno cominciato a formarsi molto presto nella storia dell’Universo. Per studiare la loro storia è quindi necessario risalire all’alba dei tempi, osservando galassie molto lontane.
Il progetto ALPINE si è concentrato su un periodo compreso tra 1 e 1,5 miliardi di anni dopo il Big Bang, quando le prime galassie hanno vissuto una fase di rapida crescita. Sebbene galassie così lontane siano già state osservate, questa è la prima volta che così tante di esse vengono studiate sistematicamente.
Le immagini di 4 galassie, ottenute con i telescopi spaziali Hubble (luce visibile) e Spitzer (vicino infrarosso), così come gli spettri acquisiti utilizzando i telescopi terrestri VLT e Keck, sono state integrate da 70 ore di osservazione con ALMA a submillimetria lunghezze d’onda (tra gli infrarossi e le onde radio).
ALMA è in grado di quantificare la polvere, segno di maturità nelle galassie, e il gas freddo, che fornisce informazioni sul loro tasso di crescita e sul numero di stelle che possono formare, nonché sul moto di questo gas, rivelando così la dinamica delle galassie. E questo ha prodotto alcuni dati sorprendenti.
Per cominciare, le galassie osservate si sono dimostrate molto ricche non solo di gas freddo, che alimenta la formazione stellare, ma anche di polvere, che si pensa sia un sottoprodotto delle stelle alla fine della loro vita. Quindi, nonostante la loro giovane età, queste galassie avevano apparentemente visto la formazione e la morte di una prima generazione di stelle.
Le galassie rilevate mostrano anche una sorprendente diversità di forme: alcune sono disordinate, altre hanno già un disco rotante che potrebbe finire come una struttura a spirale come la Via Lattea, mentre altre ancora sono state avvistate in fase di fusione. Un’altra osservazione sorprendente è che alcune galassie sembrano emettere gas, formando misteriosi aloni intorno a loro.
L’indagine solleva quindi una serie di nuove domande sulla prima evoluzione delle galassie.