O átomo de carbono pode ser facilmente ionizado, mais facilmente do que átomos de hidrogênio, por exemplo. Em regiões de formação de estrelas, onde estrelas jovens massivas emitem luz ultravioleta capaz de ionizar átomos, todo o carbono neutro próximo torna-se ionizado. O átomo de carbono ionizado isoladamente (abreviado CII) emite uma linha forte no infravermelho distante que é muito intensa e, conseqüentemente, um proxy confiável para o fluxo ultravioleta da atividade de formação de estrelas. Em algumas galáxias extremas de formação de estrelas, a energia nesta única linha CII infravermelha pode chegar a um por cento de todo o orçamento de energia da galáxia. O brilho extremo da linha a torna uma ferramenta muito poderosa para estudar galáxias cosmicamente remotas no universo primordial porque é uma das linhas mais fáceis de detectar e seu comprimento de onda medido, alterado pela expansão do universo, fornece uma medida precisa da distância da galáxia. Tudo isso significa que os astrônomos estão trabalhando para uma compreensão mais precisa de como e onde o carbono é ionizado por estrelas jovens. Um grande enigma pendente é que em algumas galáxias formadoras de estrelas brilhantes, a intensidade da emissão CII é cem ou mais vezes mais fraca do que nos casos mais fortes, e a razão não é bem compreendida.

Os astrônomos do CfA Howard Smith e Ian Stephens eram membros de uma equipe que usou o observatório aerotransportado SOFIA para estudar a emissão CII no infravermelho distante em uma seleção de massas de nuvens moleculares jovens em nossa galáxia nos estágios iniciais da formação estelar. Os aglomerados foram selecionados a partir de trabalhos anteriores da equipe que mediu e caracterizou o conteúdo e as propriedades físicas de mais de 1200 aglomerados formadores de estrelas moleculares escuras na galáxia. Nos primeiros resultados SOFIA, a equipe mediu o CII em quatro dos grupos. Três das fontes mostraram emissão brilhante, como esperado, e combinada com os conjuntos de dados anteriores, a informação espectral foi usada para modelar as propriedades da formação estelar em andamento. Mas, surpreendentemente, uma das fontes, apesar de ser particularmente brilhante - mais de vinte mil luminosidades solares - não tinha emissão de CII.

Os cientistas consideraram uma variedade de cenários possíveis, de problemas instrumentais à presença de gás CII frio abundante em primeiro plano que absorveu a luz emitida. Eles até especulam que o aglomerado pode estar em um estágio muito anterior de formação estelar do que o considerado anteriormente. Dado apenas este conjunto de dados, Contudo, eles não foram capazes de chegar a uma conclusão definitiva. Eles têm, Contudo, planejou uma série de observações de acompanhamento para testar essas e outras possibilidades. A solução para o quebra-cabeça provavelmente terá implicações para o quebra-cabeça de intensidade de emissão CII extragaláctica.