Oltre 30 anni fa, l'Infrared Astronomy Satellite ha scoperto che l'universo conteneva molte galassie estremamente luminose, alcuni più di mille volte più luminosi della nostra Via Lattea, ma che sono praticamente invisibili alle lunghezze d'onda ottiche. Queste galassie sono alimentate da esplosioni di formazione stellare sepolte in profondità all'interno di nubi di polvere e gas. La polvere assorbe la luce ultravioletta mentre si irradia a lunghezze d'onda infrarosse. In molti casi l'iperattività è stata innescata da un incontro di collisione tra galassie che ha facilitato il collasso del gas interstellare in nuove stelle.

Le collisioni tra le galassie sono comuni. Infatti, la maggior parte delle galassie è stata probabilmente coinvolta in uno o più incontri durante la loro vita, rendendo queste interazioni una fase importante nell'evoluzione delle galassie e nella formazione delle stelle nell'universo. La via Lattea, Per esempio, è legato per gravità alla galassia di Andromeda e vi si avvicina ad una velocità di circa 50 chilometri al secondo; ci si aspetta che ci incontriamo tra un altro miliardo di anni o giù di lì. Nell'universo locale circa il cinque percento delle galassie è attualmente in fusione, e le fusioni di solito possono essere facilmente identificate dalle distorsioni morfologiche visibili che producono, come le code di marea che si estendono dai dischi galattici.

Non tutte le galassie luminose a infrarossi mostrano tali distorsioni, però, e la questione dell'identificazione (e della classificazione) delle fusioni diventa particolarmente problematica per gli studi di epoche cosmiche precedenti, quando i tassi di formazione stellare erano molto più alti di oggi, e quando anche il tasso di fusione delle galassie era più alto. (Inoltre, tali sistemi vengono scoperti preferibilmente nelle rilevazioni di galassie profonde proprio perché sono così luminosi.) Ma le galassie nel cosmo distante sono troppo remote per rilevare firme spaziali come i bracci di marea (almeno con i telescopi attuali). È possibile che altri processi oltre alla formazione stellare indotta dalla fusione stiano illuminando alcune di queste galassie luminose, per esempio, l'accrescimento di buchi neri supermassicci può emettere grandi quantità di radiazioni ultraviolette. A causa di tali casi, le stime della formazione stellare nell'universo primordiale basate sulle sole misurazioni della luminosità potrebbero essere errate.

L'astronomo CfA Lars Hernquist è un pioniere nello sviluppo di simulazioni al computer della fusione di galassie. Diversi anni fa lui e un team di colleghi hanno prodotto una nuova massiccia simulazione della formazione e dell'evoluzione delle galassie nell'universo, chiamato Illustris. In un nuovo articolo basato sulle immagini simulate di Ilustris di galassie in fusione, gli astronomi presentano un modo per aiutare a identificare quando i sistemi di immagini sono fusioni. Hanno creato circa un milione di immagini sintetiche del telescopio spaziale Hubble e James Webb dalle loro fusioni simulate, e poi cercato indicatori morfologici comuni di fusione. Hanno sviluppato un algoritmo che ha identificato con successo le fusioni a un livello di completezza di circa il settanta percento fino a distanze fino a ottantacinque miliardi di anni luce (l'attuale valore della distanza), corrispondente alla luce che risale all'epoca di circa 2 miliardi di anni dopo il big bang. I risultati dell'algoritmo hanno indicato che le caratteristiche spaziali associate a forti concentrazioni centrali (o rigonfiamenti) erano le più importanti per la selezione di fusioni passate, mentre i doppi nuclei e le asimmetrie erano più importanti per selezionare future fusioni (cioè, nei prossimi 250 milioni di anni). Il nuovo algoritmo sarà particolarmente prezioso se applicato a future immagini Webb di fusioni molto distanti.