Sebuah tim ilmuwan internasional dari Amerika Serikat dan Cina menemukan bahwa ketika alam semesta berusia 800 juta tahun, galaksi-galaksi kecil dengan formasi bintang aktif terbentuk di dalamnya. Awal dari proses ini bertepatan dengan akhir Zaman Kegelapan - suatu periode ketika tidak ada sumber cahaya terang di luar angkasa, dan semua ruang angkasa diisi dengan hidrogen dan helium netral. Siaran pers diposting di Phys.org,
Menurut konsep ilmiah modern, 300-1000 juta tahun setelah Big Bang, galaksi pertama mulai terbentuk di alam semesta. Radiasi mereka berkontribusi pada ionisasi gas antargalaksi, akibatnya Zaman Kegelapan memberi jalan ke era reionisasi.
Untuk mendeteksi sistem bintang relik ini, para ilmuwan telah menentukan posisi yang disebut batas Lyman dalam spektrum radiasi yang dipancarkan oleh galaksi jauh. Batas Lyman adalah panjang gelombang minimum yang mungkin dari foton yang dipancarkan oleh hidrogen tereksitasi. Karena bintang purba didominasi hidrogen, mereka hanya memancarkan sinar ultraviolet pada panjang gelombang di atas batas ini.
Semakin jauh jarak galaksi dari Bumi, semakin cepat ia menjauh dari kita dan semakin kuat batas Lyman bergeser ke sisi merah (gelombang panjang) karena efek Doppler. Pergeseran merah dapat digunakan untuk menentukan jarak ke sistem bintang. Meskipun sinar ultraviolet diserap oleh atmosfer bumi, cukup banyak radiasi yang "memerah" mencapai permukaan dan dapat dideteksi oleh observatorium di darat. Para astronom yang menggunakan batas Lyman mampu mendeteksi ratusan galaksi yang pergeseran merahnya (z) melebihi 6. Objek-objek ini ada ketika alam semesta berusia kurang dari satu miliar tahun.
Untuk mengidentifikasi galaksi yang paling kuno, para peneliti mengalihkan perhatian mereka pada kecerahan objek. Sinar ultraviolet yang dipancarkannya dengan mudah dihamburkan oleh gas netral di sekitarnya. Akibatnya, sumber cahaya tampak "kabur". Karena terdapat banyak hidrogen netral pada awal era reionisasi, galaksi saat ini terlihat lebih kabur daripada yang terbentuk kemudian.
Para astronom yang menggunakan pendekatan ini telah menemukan 23 sistem bintang yang kemungkinan besar merupakan calon galaksi paling awal yang muncul setelah akhir zaman kegelapan. Pergeseran merah mereka mencapai tujuh, yang sesuai dengan usia alam semesta 800 juta tahun (sekitar 13 miliar tahun lalu).
