I ricercatori che utilizzano ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) hanno osservato segnali di ossigeno, carbonio, e polvere da una galassia nell'Universo primordiale 13 miliardi di anni fa. Questa è la prima galassia in cui è stata rilevata questa utile combinazione di tre segnali. Confrontando i diversi segnali, il team ha determinato che la galassia è in realtà due galassie che si fondono insieme, rendendolo il primo esempio di fusione di galassie mai scoperto.

Takuya Hashimoto, un ricercatore post-dottorato presso la Japan Society for the Promotion of Science e Waseda University, e il suo team ha usato ALMA per osservare B14-65666, un oggetto situato a 13 miliardi di anni luce di distanza nella costellazione del Sesto. A causa della velocità finita della luce, i segnali che riceviamo oggi da B14-65666 hanno dovuto viaggiare per 13 miliardi di anni per raggiungerci. In altre parole ci mostrano l'immagine di come appariva la galassia 13 miliardi di anni fa, meno di 1 miliardo di anni dopo il Big Bang.

ALMA ha rilevato emissioni radio da ossigeno, carbonio, e polvere in B14-65666. Questa è la prima galassia in cui sono stati rilevati tutti e tre questi segnali. Il rilevamento di più segnali è importante perché trasportano informazioni complementari.

L'analisi dei dati ha mostrato che le emissioni sono divise in due blob. Precedenti osservazioni con il telescopio spaziale Hubble (HST) avevano rivelato due ammassi stellari in B14-65666. Ora con i tre segnali di emissione rilevati da ALMA, il team è stato in grado di dimostrare che i due blob di fatto formano un unico sistema, ma hanno velocità diverse. Ciò indica che i blob sono due galassie in fase di fusione. Questo è il primo esempio conosciuto di fusione di galassie. Il team di ricerca ha stimato che la massa stellare totale di B14-65666 è inferiore al 10% di quella della Via Lattea. Ciò significa che B14-65666 è nelle prime fasi della sua evoluzione. Nonostante la sua giovinezza, B14-65666 produce stelle 100 volte più attivamente della Via Lattea. Tale formazione stellare attiva è un'altra importante firma delle fusioni galattiche, perché la compressione del gas nelle galassie in collisione porta naturalmente alla formazione stellare a raffica.

"Con i ricchi dati di ALMA e HST, combinato con l'analisi avanzata dei dati, potremmo mettere insieme i pezzi per mostrare che B14-65666 è una coppia di galassie che si fondono nella prima era dell'Universo, " spiega Hashimoto. "Il rilevamento di onde radio da tre componenti in un oggetto così distante dimostra chiaramente l'elevata capacità di ALMA di investigare l'Universo lontano".

Le galassie moderne come la nostra Via Lattea hanno sperimentato innumerevoli, spesso violento, fusioni. A volte una galassia più grande ne ingoiava una più piccola. In rari casi, galassie con dimensioni simili fuse per formare un nuovo, galassia più grande. Le fusioni sono essenziali per l'evoluzione delle galassie, così tanti astronomi sono ansiosi di ripercorrere la storia delle fusioni.

"Il nostro prossimo passo è cercare l'azoto, un altro importante elemento chimico, e anche la molecola di monossido di carbonio, " ha detto Akio Inoue, professore alla Waseda University. "In definitiva, speriamo di comprendere osservativamente la circolazione e l'accumulo di elementi e materiale nel contesto della formazione e dell'evoluzione delle galassie".