L'atomo di carbonio può essere facilmente ionizzato, più facilmente degli atomi di idrogeno, per esempio. Nelle regioni di formazione stellare, dove giovani stelle massicce emettono luce ultravioletta in grado di ionizzare gli atomi, tutto il carbonio neutro nelle vicinanze viene ionizzato. L'atomo di carbonio ionizzato singolarmente (abbreviato CII) emette una linea forte nel lontano infrarosso che è sia molto intenso e di conseguenza un proxy affidabile per il flusso ultravioletto dall'attività di formazione stellare. In alcune galassie estreme di formazione stellare, l'energia in questa sola linea infrarossa CII può raggiungere l'uno per cento dell'intero bilancio energetico della galassia. L'estrema luminosità della linea lo rende uno strumento molto potente per studiare le galassie cosmicamente remote nell'universo primordiale perché è una delle linee più facili da rilevare e la sua lunghezza d'onda misurata, spostato dall'espansione dell'universo, fornisce una misura precisa della distanza della galassia. Tutto ciò significa che gli astronomi stanno lavorando per una comprensione più precisa di come e dove il carbonio viene ionizzato dalle giovani stelle. Uno dei principali enigmi in sospeso è che in alcune galassie luminose che formano stelle la forza dell'emissione CII è fino a cento o più volte più debole di quanto non sia nei casi più forti, e il motivo non è ben compreso.

Gli astronomi CfA Howard Smith e Ian Stephens erano membri di un team che ha utilizzato l'osservatorio aereo SOFIA per studiare l'emissione del lontano infrarosso CII in una selezione di massicci giovani ammassi di nubi molecolari nella nostra galassia nelle prime fasi della formazione stellare. I gruppi sono stati selezionati dal lavoro precedente del team che ha misurato e caratterizzato il contenuto e le proprietà fisiche di oltre 1200 gruppi molecolari scuri che formano stelle nella galassia. Nei primi risultati SOFIA, il team ha misurato il CII in quattro dei gruppi. Tre delle sorgenti hanno mostrato un'emissione luminosa, come previsto, e combinate con i precedenti set di dati, le informazioni spettrali sono state utilizzate per modellare le proprietà della formazione stellare in corso. Ma sorprendentemente una delle fonti, nonostante fosse particolarmente brillante - più di ventimila luminosità solari - non aveva alcuna emissione di CII.

Gli scienziati hanno considerato una varietà di possibili scenari, da problemi strumentali alla presenza di abbondante gas freddo CII di primo piano che assorbiva la luce emessa. Ipotizzano persino che il gruppo potrebbe trovarsi in una fase di formazione stellare molto precedente rispetto a quanto precedentemente considerato. Dato solo questo set di dati, però, non sono stati in grado di giungere a una conclusione definitiva. Loro hanno, però, pianificato una serie di osservazioni di follow-up per testare queste e altre possibilità. La soluzione del puzzle avrà probabilmente implicazioni per il puzzle della forza di emissione della CII extragalattica.