Le ciel nocturne est plein de lumières trompeuses. Les astronomes cherchaient des galaxies qui se sont allumées dans les premiers centaines de millions d'années après le Big Bang — leur lumière nous est parvenue pendant près de 13 milliards d'années. Six taches faibles ont été sélectionnées à partir d'images des télescopes spatiaux Hubble et Spitzer. On a pointé vers elles le gigantesque réseau d'antennes radio ALMA dans le désert chilien d'Atacama, afin de capter la faible chaleur de la poussière lointaine.
Une galaxie a brillé vivement, comme un feu de camp dans le brouillard. Mais lorsque le télescope spatial James Webb l'a observée, il s'est avéré que la lumière n'avait pas voyagé pendant 13 milliards d'années, mais seulement environ 11. La galaxie n'était pas un ancien géant, mais une usine à étoiles poussiéreuse — ces objets sont appelés galaxies infrarouges ultra-lumineuses. Elle ressemble à une fenêtre embuée derrière laquelle se cache une lampe brillante : la poussière absorbe la lumière des étoiles et la réémet dans l'infrarouge, ce qui fait paraître l'objet plus rouge et plus lointain qu'il ne l'est en réalité.
Cette erreur a poussé à réfléchir : comment distinguer une galaxie lointaine d'une usurpatrice poussiéreuse ? Les auteurs ont étudié les filtres de couleur utilisés pour sélectionner les objets anciens. Il s'est avéré qu'il faut resserrer le seuil de couleur lié à la coupure de l'émission à la longueur d'onde de l'hydrogène. C'est comme relever la barre lors d'une compétition : les candidats faibles sont éliminés, les forts restent. Cela est particulièrement important pour les futurs relevés du ciel qui collecteront des millions de galaxies et ne pourront pas vérifier chacune manuellement.
La galaxie UDS_18697 émet dans l'infrarouge avec une luminosité un trillion de fois supérieure à celle du Soleil, bien que sa poussière soit plus froide qu'un four chauffé — seulement environ 42 kelvins (−231 °C).