p As primeiras estrelas apareceram cerca de cem milhões de anos após o big bang, e desde então as estrelas e os processos de formação de estrelas iluminaram o cosmos. Quando o universo tinha cerca de três bilhões de anos, a atividade de formação de estrelas atingiu um pico em taxas cerca de dez vezes acima dos níveis atuais. Por que isso aconteceu, e se os processos físicos daquela época eram diferentes dos de hoje ou apenas mais ativos (e por quê), estão entre as questões mais urgentes da astronomia. Uma vez que as estrelas são feitas de gás, o conteúdo de gás das galáxias é uma medida de seu potencial de formação de estrelas e (pelo menos no universo local) a fração de matéria na forma de gás, a "fração de gás", é uma medida da capacidade de formação de estrelas. p O gás nas galáxias se esgota à medida que novas estrelas são formadas e parte dele é expulso do sistema por supernovas ou ventos; o gás também pode ser adicionado por infall do meio intergaláctico. Esses processos são mais ou menos compreendidos no universo local, principalmente porque as galáxias são brilhantes e próximas o suficiente para serem estudadas em detalhes. Para galáxias na época de pico da formação de estrelas, a evolução da fração de gás é muito menos restrita. A medição do teor de gás é muitas vezes feita com observações de monóxido de carbono, uma molécula de gás abundante, mas no início do universo é difícil de fazer porque as distâncias tornam as linhas fracas, enquanto o redshift cósmico empurra as transições diagnósticas usuais para comprimentos de onda que estão além da capacidade das instalações atuais.

p Francesca Civano e uma equipe de seus colegas usaram a grande instalação milimétrica do ALMA para estudar as frações de gás em um conjunto de 45 galáxias massivas na época cósmica de pico de formação de estrelas. Embora as linhas de emissão de diagnóstico do gás fossem muito fracas para estudar, a equipe usou o continuum de poeira forte como um proxy, argumentando a partir de outros resultados que a proporção de gás para poeira foi razoavelmente bem compreendida. As frações de gás para este conjunto de galáxias foram consideradas bastante semelhantes aos valores em outras galáxias massivas, o que foi um tanto surpreendente porque algumas tendências evolutivas na fração de gás eram esperadas. Seu outro resultado importante é que a relação entre a fração de gás e a atividade de formação de estrelas está em bom acordo com os modelos atuais e, de acordo com os cientistas, implica que uma única prescrição de formação de estrelas se aplica a partir do universo local até pelo menos tão cedo quanto a época de pico, cerca de três bilhões de anos atrás.