I nuclei della maggior parte delle galassie ospitano buchi neri supermassicci con milioni o addirittura miliardi di masse solari di materiale. Il materiale in prossimità di tali buchi neri può accumularsi su un toroide di polvere e gas attorno al buco nero, e quando ciò accade, i nuclei si irradiano potentemente attraverso l'intero spettro. Questi nuclei galattici attivi (AGN) sono tra i fenomeni più drammatici e interessanti dell'astronomia extragalattica, e anche sconcertante. Non si capisce esattamente cosa attiva o disattiva l'accrescimento, né è come i processi associati producono l'emissione, generare getti di particelle, o influenzare la formazione stellare nella galassia.

Poiché gli AGN giocano un ruolo importante nell'evoluzione delle galassie, gli astronomi stanno studiando le galassie con AGN a distanze cosmologiche. È in epoche precedenti dell'universo, circa dieci miliardi di anni dopo il big bang, quando si pensa che si verifichi il rifornimento di AGN più significativo. Ma gli AGN a queste distanze sono anche deboli e più difficili da trovare. Storicamente, sono stati individuati dal loro colore molto rosso a causa dell'intenso oscuramento della polvere, linee di emissione caratteristiche (segnalazione di gas molto caldo), e/o la loro variabilità.

CfA astronomi Matt Ashby, Steve Willner e Giovanni Fazio e due colleghi hanno utilizzato indagini extragalattiche nell'infrarosso profondo effettuate nell'arco di 14 anni dallo strumento IRAC sul telescopio spaziale Spitzer per cercare AGN distanti. I vari rilievi nell'archivio hanno ripetutamente scansionato diverse parti del cielo per ben undici epoche nel tentativo di scrutare sempre più in profondità nel cosmo, e le osservazioni multiple consentono di individuare fonti variabili. Gli astronomi hanno trovato quasi un migliaio di galassie a variabili infrarosse in queste indagini, circa l'uno per cento di tutte le galassie registrate. Si stima che circa l'ottanta per cento di queste fonti variabili siano AGN, gli altri sono dovuti a supernovae oa dati spuri. La variabilità non era stata riscontrata negli studi ad altre lunghezze d'onda a causa del pesante oscuramento attorno ai nuclei e/o della debolezza dell'emissione di raggi X; l'infrarosso può scrutare attraverso la polvere oscurante. Il team ha esaminato le immagini di Hubble delle fonti e ha scoperto che la maggior parte mostra segni di interruzione, forse da una collisione galassia-galassia. I loro risultati suggeriscono che la variabilità del medio infrarosso identifica una popolazione unica di galassie con AGN.