Nonostante i sostanziali progressi compiuti nell'ultimo mezzo secolo nella comprensione di come si formano le galassie, Rimangono importanti questioni aperte su come precisamente il gas diffuso del mezzo intergalattico viene convertito in stelle. Una possibilità, suggerito in recenti modelli teorici, è che la prima fase della formazione delle galassie implica un'epoca in cui le galassie contengono una grande quantità di gas ma sono ancora inefficienti nel formare stelle. La prova diretta di una tale fase oscura è stata finora sfuggente, tuttavia, dopo tutto, le galassie scure non emettono molta luce visibile. La scoperta osservativa di tali galassie colmerebbe quindi un'importante lacuna nella nostra comprensione dell'evoluzione delle galassie.

Ci sono modi per identificare le galassie oscure, però. Un team internazionale guidato dalla Dott.ssa Raffaella Anna Marino e dal Prof. Sebastiano Cantalupo del Dipartimento di Fisica dell'ETH di Zurigo ha fatto proprio questo, ed è stato in grado di cercare nel cielo potenziali galassie oscure con un'efficienza senza precedenti. Riportano i loro risultati in un articolo pubblicato oggi in Il Giornale Astrofisico , e hanno identificato almeno sei forti candidati per le galassie oscure.

Per superare l'ostacolo che i loro oggetti target siano scuri, il team ha usato i quasar come una sorta di torcia. Questi emettono un'intensa luce ultravioletta, che a sua volta induce un'emissione fluorescente negli atomi di idrogeno nota come linea Lyman-alfa. Di conseguenza, il segnale da qualsiasi galassia oscura nelle vicinanze del quasar riceve una spinta, rendendoli visibili. Tale illuminazione fluorescente è stata utilizzata in precedenza nelle ricerche di galassie oscure, ma Marino et al. ha cercato nelle vicinanze dei quasar a distanze maggiori di quanto fosse possibile nelle osservazioni precedenti.

Hanno acquisito le informazioni spettrali complete per ciascuno dei candidati della galassia oscura. Osservazioni approfondite - 10 ore per ciascuno dei sei campi di quasar che hanno studiato - hanno permesso a Marino e ai suoi colleghi di discernere in modo efficiente i candidati della galassia oscura da altre fonti. Da inizialmente 200 emettitori Lyman-alfa, è rimasta una mezza dozzina di regioni che è improbabile che siano normali popolazioni stellari di formazione stellare, rendendoli robusti candidati per le galassie oscure.

I progressi nella capacità di osservazione sono diventati possibili grazie allo strumento Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE) presso il Very Large Telescope (VLT) dell'Osservatorio europeo meridionale (ESO) in Cile. In sostanza, gli studi precedenti erano limitati all'imaging di una banda di frequenze relativamente ristretta, per i quali è stato necessario progettare filtri specifici. Lo strumento MUSE ha invece permesso di cacciare "alla cieca" - senza filtri - le galassie oscure intorno ai quasar a distanze dalla Terra maggiori di quanto fosse stato possibile finora.