Avec des observations faites avec l'observatoire spatial Herschel, avec l'antenne APEX et avec l'interféromètre ALMA il a été possible d'observer la formation d'un amas de galaxies dans l'espace lointain, quand l'univers n'avait qu'un dixième de son âge actuel. Ivan Otéo, un ancien étudiant de l'Université de La Laguna et de l'Instituto de Astrofísica de Canarias a dirigé l'équipe internationale qui a fait la découverte. Jusqu'à maintenant, les astronomes pensaient que ces phénomènes se produisaient 3, 000 millions d'années après le Big Bang, mais ce nouveau résultat montre qu'ils se produisaient déjà lorsque l'univers était 1, 500 millions d'années.

L'Agence spatiale européenne (ESA) a lancé l'observatoire spatial Herschel en 2009. Il s'agissait du premier observatoire capable de capturer des spectres infrarouges lointains sur toute la gamme. L'équipe de chercheurs s'est concentrée sur ce qui semblait être un seul objet cosmique très rouge dans l'infrarouge lointain, et a décidé de l'étudier avec APEX et ALMA.

APEX est un radiotélescope de 12m de diamètre dans le désert d'Atacama au Chili, qui a été mis en place dans une première étape du projet ALMA, un groupe de 66 radiotélescopes de 7m et 22m dans la même zone. Le résultat fut la découverte d'une concentration de galaxies poussiéreuses dans l'univers primitif. Ils sont sur le point de fusionner pour former le centre d'un futur amas massif de galaxies.

Ivan Otéo, le chercheur principal de l'étude, qui travaille actuellement à l'Institut d'astronomie de l'Université d'Édimbourg et à l'Observatoire européen austral, souligne combien il est rare d'observer ce type de phénomènes. "Nous pensons que la durée des sursauts poussiéreux de formation d'étoiles est relativement courte, "il explique, et ajoute, " ces galaxies sont généralement minoritaires à n'importe quelle époque et à n'importe quel endroit de l'univers. C'est pourquoi trouver un grand nombre d'éclats de formation d'étoiles poussiéreuse émettant en même temps comme ça est très déroutant, quelque chose que nous devons comprendre."

Ismaël Pérez Fournon, chercheur à l'Université de La Laguna (ULL) et à l'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), dit, "En utilisant les données d'ALMA, dont la résolution et la sensibilité sont très élevées, nous sommes en mesure d'étudier la formation d'amas de galaxies lorsque l'âge de l'univers était inférieur à 1, 500 millions d'années."

Helmut Dannerbauer, un autre chercheur de l'IAC et de l'ULL impliqué dans la découverte souligne la différence entre ce résultat et "les modèles théoriques et informatiques actuels, ce qui suggère que ce type d'amas très massif a eu besoin de beaucoup plus de temps pour évoluer."

Une étude indépendante dirigée par Tim Miller, un doctorant-chercheur à l'Université Dalhousie au Canada et à l'Université Yale aux États-Unis, ont découvert une concentration similaire de galaxies. Dans leur cas, la découverte était basée sur des observations avec un télescope au pôle Sud, avec l'observatoire spatial Herschel, et des observations de suivi avec APEX et ALMA. "Nous ne savons toujours pas comment ces amas de galaxies se sont développés autant et si rapidement. Ils ne se sont pas formés progressivement pendant des milliers de millions d'années, comme le prédisent les théories actuelles de la formation et de l'évolution des galaxies, " dit Miller.

Scott Chapman des universités Dalhousie et Cambridge déclare :"Ces découvertes nous donnent une excellente occasion d'étudier comment les galaxies massives se sont réunies pour former des amas de galaxies."