Cirka 85% av materien i universum är i form av mörk materia, vars natur förblir ett mysterium, och resten är av det slag som finns i atomer. Mörk materia uppvisar gravitation men interagerar annars inte med normal materia, inte heller avger den ljus. Astronomer som studerar galaxernas utveckling finner att mörk materia, eftersom det finns så rikligt med dock, dominerar bildningen i universum av storskaliga strukturer som galaxhopar.

Trots att det är svårt att upptäcka direkt, mörk materia kan spåras genom att modellera känsliga observationer av fördelningen av galaxer över en rad skalor. Galaxer finns vanligtvis i mitten av stora klumpar av mörk materia som kallas haloer eftersom de omger galaxerna. Gravitationslinser av mer avlägsna galaxer genom haloer av mörk materia i förgrunden erbjuder en särskilt unik och kraftfull sond av den detaljerade fördelningen av mörk materia. "Svag linsering" resulterar i blygsamt men systematiskt deformerande former av bakgrundsgalaxer och kan ge robusta begränsningar för distributionen av mörk materia inom klustren; "stark linsning, " i kontrast, skapar mycket förvrängda, förstorade och ibland flera bilder av en enda källa.

Under det senaste decenniet, observationer och hydrodynamiska simuleringar har avsevärt främjat vår förståelse av hur massiva galaxer utvecklas, med ett tvåfasscenario som nu gynnas. I det första steget, de massiva kärnorna i dagens galaxer bildas vid kosmologiska tider från gravitationskollapsen av materia till en galax, tillsammans med deras omgivande mörka materia halo. Stjärnbildning ökar sedan galaxens stjärnmassa. De mest massiva galaxerna, dock, har en andra fas där de fångar stjärnor från de yttre områdena av andra galaxer, och när deras egen stjärnbildning väl avtar dominerar denna fas deras sammansättning. Datormodeller och vissa observationsresultat verkar bekräfta detta scenario.

CfA-astronomen Joshua Speagle var medlem i ett team som använde ultrakänsliga, brett synfältsavbildning vid optisk och nära infraröd våglängd på Subaru-teleskopet för att studera massiv galaxsammansättning. Deras teknik utnyttjade svaga linseffekter eftersom massiva galaxer också tenderar att ha mer massiva, mörk materia haloer som förvränger ljuset. Astronomerna studerade cirka 3200 galaxer vars stjärnmassor är större än Vintergatans (ungefär cirka fyrahundra miljarder solmassor). Med hjälp av svaga linsanalyser, de fann att information om sammansättningshistorien för massiva mörka materia-glorier är kodad i stjärnmassfördelningarna av massiva centrala galaxer. Bland andra implikationer, forskarna visar att för galaxer med samma massa, de med mer utsträckta former tenderar att ha mer massiva mörk materia-glorier. Resultaten öppnar ett nytt fönster för att utforska hur massiva galaxer bildas och utvecklas över kosmisk tid.