Le stelle si formano dal collasso di nubi di gas freddo, in forma prevalentemente molecolare, e ricco di polveri. Studiare questa componente fredda (con temperature di < 100 K) significa studiare il combustibile per la formazione stellare – un passaggio fondamentale per la nostra comprensione dell’evoluzione galattica. La molecola dominante, H2, è un inefficiente radiatore; quindi lo studio della componente fredda del mezzo interstellare deve avvalersi di altri traccianti: l’emissione di righe rotovibrazionali di altre molecole, come il monossido di carbonio (CO); l’emissione di righe di struttura fine, eccitate collisionalmente (come il [CII] a 158 micron, [NII] a 122 e 205 micron, [OIII] a 52 e 88 micron); e l’emissione del continuo delle polveri, che domina la Distribuzione Spettrale di Energia (SED) delle galassie a lunghezze d’onda del medio e lontano infrarosso.
OAS è coinvolto e conduce vari studi dell’evoluzione galattica attraverso le sue componenti fredde, sfruttando satelliti (come Spitzer e Herschel, e nel prossimo futuro JWST) e strumenti da terra (il Jansky Very Large Array, l’IRAM/Northern Extended Millimeter Array, l’Atacama Large Millimeter Array, e altri). Fra i principali progetti condotti a OAS, ricordiamo: