p As pesquisas pelas galáxias mais distantes agora sondaram antes do primeiro bilhão de anos na história do universo, cedo o suficiente para começar a ver os efeitos primários das primeiras estrelas:a reionização de átomos neutros. p Os astrônomos querem entender como as galáxias se formaram e evoluíram neste período, a escala de tempo em que essa reionização ocorreu, a natureza dos objetos que forneceram os fótons ionizantes, e os cenários em que as galáxias e seu meio interestelar (ISM) tornam-se enriquecidos com átomos feitos em fornos estelares. Embora galáxias desta era estejam sendo descobertas em pesquisas ópticas profundas e infravermelho próximo, a maioria delas são galáxias de baixa massa, muito fraco, e o processo de enriquecimento é difícil de estudar. Mais luminoso, acredita-se que galáxias formadoras de estrelas massivas estejam presentes e desempenhem um papel importante na reionização, mas como esses objetos grandes são difíceis de montar tão cedo no tempo cósmico, não há muitos deles.

p Grandes galáxias formadoras de estrelas que contêm poeira emitem forte radiação em comprimentos de onda submilimétricos e esses objetos podem ser encontrados usando telescópios submilimétricos. Eles, portanto, oferecem a oportunidade de estudar casos extremos de enriquecimento de metal / poeira do ISM no início da era da reionização. Os astrônomos do CfA Matt Ashby e Chris Hayward eram membros de uma grande equipe que usava o Telescópio do Pólo Sul para detectar um conjunto dessas galáxias empoeiradas. Eles determinaram suas distâncias usando os telescópios ALMA, observando o comprimento de onda desviado para o vermelho da molécula de monóxido de carbono em seu ISM. A galáxia empoeirada mais distante conhecida foi detectada desta forma, e observações subsequentes dele com outras instalações confirmaram sua distância cosmológica. Os cientistas restringiram as propriedades do objeto modelando o continuum observado e as linhas espectrais, e descobriu que o objeto tem uma massa gasosa de cerca de 330 bilhões de massas solares; para comparação, a massa de gás estimada da Via Láctea é de cerca de cinco bilhões de massas solares (a maior parte de sua massa está nas estrelas). A galáxia empoeirada está formando novas estrelas a uma taxa estimada de vários milhares por ano - embora com a suposição de que o processo seja semelhante ao que é visto em galáxias próximas. Este objeto raro e distante oferece uma das melhores sondas até agora na atividade em galáxias quando o universo era muito jovem.