Signalen som astronomerna letade efter kallas den rödförskjutna 21-centimeterslinjen, som sänds ut av neutral vätgas. Denna gas var mycket vanlig i det tidiga universum, innan stjärnor och galaxer hade en chans att bilda och omvandla väte till andra grundämnen. Genom att detektera 21-centimeterslinjen kan astronomer lära sig om egenskaperna hos den neutrala vätgasen och förhållandena i det tidiga universum.
I det här fallet letade astronomerna efter 21-centimeterslinjen från en galax som heter MACS1149-JD1, som är den mest avlägsna galaxen som hittills känts till. Galaxen är så långt borta att dess ljus har färdats i 13,4 miljarder år för att nå jorden. När ljuset från MACS1149-JD1 sänds ut var universum bara 500 miljoner år gammalt.
ALMA är det kraftfullaste teleskopet i världen för att studera 21-centimeterslinjen. Men även ALMA kunde inte detektera signalen från MACS1149-JD1. Det betyder att den neutrala vätgasen i galaxen måste vara väldigt kall och tät. Astronomerna uppskattar att gastemperaturen bara är 20 Kelvin (cirka -253 grader Celsius), och densiteten är ungefär 100 gånger högre än densiteten för vätgas i Vintergatans galax.
Icke-detekteringen av 21-centimeterslinjen från MACS1149-JD1 ger viktig information om egenskaperna hos de första galaxerna. Det tyder på att dessa galaxer var väldigt kalla och täta och att de ännu inte bildade stjärnor. Denna information hjälper astronomer att förstå hur galaxer utvecklades i det tidiga universum.
