Quando o universo tinha apenas um décimo de sua idade atual, suas galáxias experimentaram um surto de crescimento. Foi nesse período que os cientistas do projeto ALPINE se concentraram quando usaram o telescópio ALMA do ESO para realizar o primeiro grande levantamento de galáxias distantes. Para sua surpresa, essas galáxias observadas nos primeiros estágios de sua vida eram muito mais maduras do que o esperado. Seu trabalho é tema de uma série de artigos publicados em 27 de outubro de 2020 na revista. Astronomia e Astrofísica , assinado entre outros por membros do CNRS e Aix-Marseille Université.

As galáxias começaram a se formar muito cedo na história do universo. Para estudar sua infância, é necessário, portanto, voltar ao amanhecer dos tempos, observando galáxias muito distantes. O projeto ALPINE se concentrou em um período entre 1 e 1,5 bilhão de anos após o Big Bang, quando as primeiras galáxias experimentaram uma fase de rápido crescimento. Embora tais galáxias distantes já tenham sido observadas, esta é a primeira vez que tantos deles são estudados sistematicamente. Imagens de 118 galáxias massivas, obtidos com os telescópios espaciais Hubble (luz visível) e Spitzer (infravermelho próximo), bem como espectros adquiridos usando os telescópios VLT e Keck baseados em solo, foram complementados por 70 horas de observação com ALMA em comprimentos de onda submilimétricos (entre as ondas infravermelhas e de rádio).

ALMA pode quantificar poeira, um sinal de maturidade nas galáxias, e gás frio, que fornece informações sobre sua taxa de crescimento e o número de estrelas que podem formar, bem como o movimento deste gás, revelando assim a dinâmica das galáxias. E isso resultou em alguns dados surpreendentes. Para começar, as galáxias observadas provaram ser muito ricas não só em gás frio, que alimenta a formação de estrelas, mas também na poeira, que é considerado um subproduto das estrelas no final de suas vidas. Apesar da pouca idade, essas galáxias aparentemente viram a formação e a morte de uma primeira geração de estrelas. As galáxias pesquisadas também exibem uma diversidade surpreendente de formas:algumas são desordenadas, outros já têm um disco giratório que pode acabar como uma estrutura em espiral como a Via Láctea, enquanto outros ainda foram detectados no processo de fusão. Outra observação surpreendente é que certas galáxias parecem estar ejetando gás, formando halos misteriosos ao redor deles. A pesquisa, portanto, levanta uma série de novas questões sobre a evolução inicial das galáxias.