Apesar do progresso substancial ao longo do último meio século na compreensão de como as galáxias se formam, importantes questões em aberto permanecem sobre como precisamente o gás difuso do meio intergaláctico é convertido em estrelas. Uma possibilidade, sugerido em modelos teóricos recentes, é que a fase inicial da formação de galáxias envolve uma época em que as galáxias contêm uma grande quantidade de gás, mas ainda são ineficientes na formação de estrelas. A prova direta de tal fase escura foi até agora elusiva, no entanto, afinal, galáxias escuras não emitem muita luz visível. A descoberta observacional de tais galáxias preencheria, portanto, uma lacuna importante em nossa compreensão da evolução das galáxias.

Existem maneiras de identificar galáxias escuras, Contudo. Uma equipe internacional liderada pela Dra. Raffaella Anna Marino e o Prof. Sebastiano Cantalupo, do Departamento de Física da ETH Zurich, fez exatamente isso, e foi capaz de pesquisar o céu por potenciais galáxias escuras com eficiência sem precedentes. Eles relatam seus resultados em um artigo publicado hoje em The Astrophysical Journal , e identificaram pelo menos seis candidatos fortes para galáxias escuras.

Para superar o obstáculo de que seus objetos-alvo são escuros, a equipe usou quasares como uma espécie de lanterna. Estes emitem luz ultravioleta intensa, que, por sua vez, induz a emissão fluorescente em átomos de hidrogênio, conhecida como linha Lyman-alfa. Como resultado, o sinal de quaisquer galáxias escuras nas proximidades do quasar recebe um impulso, tornando-os visíveis. Essa iluminação fluorescente já foi usada antes em pesquisas por galáxias escuras, mas Marino et al. procurou a vizinhança de quasares a distâncias maiores do que foi possível em observações anteriores.

Eles adquiriram todas as informações espectrais para cada um dos candidatos da galáxia escura. Observações profundas - 10 horas para cada um dos seis campos de quasar que estudaram - permitiram que Marino e seus colegas discernissem com eficiência candidatos à galáxia escura de outras fontes. De inicialmente 200 emissores Lyman-alfa, meia dúzia de regiões remanescentes que provavelmente não são populações estelares normais de formação de estrelas, tornando-os candidatos robustos para galáxias escuras.

Os avanços na capacidade de observação tornaram-se possíveis graças ao instrumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) no Very Large Telescope (VLT) do European Southern Observatory (ESO) no Chile. Em essência, estudos anteriores foram limitados a imagens de uma banda relativamente estreita de frequências, para o qual filtros específicos tiveram que ser projetados. O instrumento MUSE, em vez disso, permitiu a caça 'cegamente' - sem filtros - para galáxias escuras em torno de quasares em distâncias maiores da Terra do que tinha sido possível até agora.