För över 30 år sedan, den infraröda astronomisatelliten upptäckte att universum innehöll många extremt lysande galaxer, några mer än tusen gånger ljusare än vår egen Vintergatan, men som är praktiskt taget osynliga vid optiska våglängder. Dessa galaxer drivs av skurar av stjärnbildning begravda djupt i moln av damm och gas. Dammet absorberar det ultravioletta ljuset samtidigt som det strålar vid infraröda våglängder. I många fall utlöstes hyperaktiviteten av ett kollisionsmöte mellan galaxer som underlättade kollapsen av interstellär gas till nya stjärnor.

Kollisioner mellan galaxer är vanliga. Verkligen, de flesta galaxer har förmodligen varit inblandade i ett eller flera möten under sin livstid, gör dessa interaktioner till en viktig fas i galaxens evolution och bildandet av stjärnor i universum. Vintergatan, till exempel, är bunden av gravitationen till Andromedagalaxen och närmar sig den med en hastighet av cirka 50 kilometer per sekund; vi förväntas mötas om ytterligare en miljard år eller så. I lokaluniversumet är ungefär fem procent av galaxerna för närvarande i en sammanslagning, och sammanslagningar kan vanligtvis lätt identifieras av de synliga morfologiska förvrängningar de producerar, såsom tidvattensvansar som sveper ut från de galaktiska skivorna.

Inte alla infraröda lysande galaxer visar sådana förvrängningar, dock, och frågan om att identifiera (och klassificera) sammanslagningar blir särskilt problematisk för studier av tidigare kosmiska epoker när stjärnbildningshastigheterna var mycket högre än idag, och när fusionshastigheten för galaxer också var högre. (Dessutom, sådana system upptäcks företrädesvis i djupa galaxundersökningar just för att de är så lysande.) Men galaxer i det avlägsna kosmos är för avlägsna för att upptäcka rumsliga signaturer som tidvattensarmar (åtminstone med nuvarande teleskop). Det är möjligt att andra processer förutom fusionsinducerad stjärnbildning lyser upp några av dessa ljusa galaxer, till exempel kan anhopande supermassiva svarta hål sända ut stora mängder ultraviolett strålning. På grund av sådana fall, uppskattningar av stjärnbildning i det tidiga universum baserat på enbart ljusstyrkemätningar kan vara felaktiga.

CfA-astronomen Lars Hernquist är en pionjär inom utvecklingen av datorsimuleringar av sammanslagna galaxer. För flera år sedan producerade han och ett team av kollegor en massiv ny simulering av bildandet och utvecklingen av galaxer i universum, kallas Illustris. I ett nytt papper baserat på Ilustris simulerade bilder av fusionsgalaxer, astronomerna presenterar ett sätt att hjälpa till att identifiera när avbildade system är sammanslagningar. De skapade omkring en miljon syntetiska Hubble och James Webb rymdteleskopbilder från deras simulerade sammanslagningar, och letade sedan efter vanliga morfologiska indikatorer för sammanslagning. De utvecklade en algoritm som framgångsrikt identifierade sammanslagningar på ungefär en sjuttioprocentig fullständighetsnivå till avstånd på så mycket som åttiofem miljarder ljusår (det nuvarande avståndsvärdet), motsvarande ljus från epoken cirka 2 miljarder år efter big bang. Resultat från algoritmen indikerade att rumsliga egenskaper associerade med starka centrala koncentrationer (eller utbuktningar) var viktigast för att välja tidigare sammanslagningar, medan dubbla kärnor och asymmetrier var viktigast för att välja framtida sammanslagningar (det vill säga, någon gång under de kommande 250 miljoner åren). Den nya algoritmen kommer att vara särskilt värdefull när den tillämpas på framtida Webb-bilder av mycket avlägsna sammanslagningar.