Le ricerche delle galassie più lontane hanno ora sondato prima del primo miliardo di anni nella storia dell'universo, abbastanza presto per iniziare a vedere gli effetti primari delle prime stelle:la reionizzazione degli atomi neutri.

Gli astronomi vogliono capire come si sono formate ed evolute le galassie in questo periodo, il lasso di tempo in cui ha avuto luogo questa reionizzazione, la natura degli oggetti che hanno fornito i fotoni ionizzanti, e gli scenari in cui le galassie e il loro mezzo interstellare (ISM) si arricchiscono di atomi prodotti nelle fornaci stellari. Sebbene le galassie di quest'era siano attualmente scoperte in indagini ottiche profonde e nel vicino infrarosso, la maggior parte sono galassie di piccola massa, molto debole, e il processo di arricchimento è difficile da studiare. più luminoso, si pensa che siano presenti massicce galassie che formano stelle e svolgano un ruolo importante nella reionizzazione, ma poiché questi grandi oggetti sono difficili da assemblare così presto nel tempo cosmico, non ce ne sono molti.

Le enormi galassie che formano stelle che contengono polvere emettono una forte radiazione a lunghezze d'onda submillimetriche e questi oggetti possono essere trovati utilizzando telescopi submillimetrici. Offrono quindi l'opportunità di studiare casi estremi di arricchimento di metalli/polveri dell'ISM all'inizio dell'era della reionizzazione. Gli astronomi CfA Matt Ashby e Chris Hayward erano membri di una grande squadra che utilizzava il South Pole Telescope per rilevare un insieme di queste galassie polverose. Hanno determinato le loro distanze utilizzando i telescopi ALMA osservando la lunghezza d'onda spostata verso il rosso della molecola di monossido di carbonio nel loro ISM. La galassia polverosa più lontana conosciuta è stata rilevata in questo modo, e successive osservazioni di esso con altre strutture ne hanno confermato la distanza cosmologica. Gli scienziati hanno vincolato le proprietà dell'oggetto modellando il continuo osservato e le linee spettrali, e ha scoperto che l'oggetto ha una massa in gas di circa 330 miliardi di masse solari; per confronto, la massa di gas stimata della Via Lattea è di circa cinque miliardi di masse solari (la maggior parte della sua massa è nelle stelle). La galassia polverosa sta formando nuove stelle a una velocità stimata di diverse migliaia all'anno, sebbene con l'ipotesi che il processo sia simile a quello che si vede nelle galassie vicine. Questo oggetto raro e distante offre una delle migliori sonde finora nell'attività delle galassie quando l'universo era molto giovane.