Astronomen hebben de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) gebruikt om te zoeken naar een specifiek signaal van een sterrenstelsel dat 13,4 miljard jaar geleden bestond, toen het heelal nog maar 500 miljoen jaar oud was. Hoewel ALMA dit signaal niet kon detecteren, konden de onderzoekers enkele belangrijke eigenschappen van dit sterrenstelsel vaststellen, genaamd MACS1149-JD1. Dit sterrenstelsel is een van de vroegst bekende en werd slechts 500 miljoen jaar na de oerknal waargenomen. Het heeft een zeer hoge stervormingssnelheid en bevat vrijwel geen zware elementen zoals koolstof, zuurstof en stikstof.

In hun ALMA-waarnemingen zocht het team naar een specifieke emissielijn van neutrale zuurstof. Deze lijn wordt vaak gezien in meer ontwikkelde, massieve sterrenstelsels in het huidige heelal, maar de astronomen voorspelden dat deze zwak of afwezig zou zijn in MACS1149-JD1 vanwege het lage metaalgehalte en de kleine omvang van het sterrenstelsel.

Het niet detecteren van de neutrale zuurstoflijn geeft aan dat MACS1149-JD1 inderdaad een heel jong sterrenstelsel is met weinig chemische verrijking. Dit suggereert dat de eerste sterrenstelsels waarschijnlijk heel anders waren dan de sterrenstelsels die we vandaag de dag zien, en dat ze niet door dezelfde processen zijn ontstaan.

Verdere waarnemingen met ALMA en andere telescopen zullen astronomen helpen de vorming en evolutie van de vroegste sterrenstelsels beter te begrijpen.