Il y a quarante ans, les astronomes utilisant de nouvelles techniques d'imagerie sensibles ont découvert une classe de grandes, galaxies faibles qu'ils ont nommées galaxies à faible luminosité de surface. Les galaxies géantes à faible brillance de surface (gLSBG) sont un sous-ensemble dont les masses sont comparables à celles de la Voie lactée mais dont les rayons sont dix fois plus grands, jusqu'à quatre cent mille années-lumière. Ces gLSBG posent un problème aux astronomes :malgré leur masse, les disques des galaxies sont (cinématiquement parlant) relativement inactifs. Le paradigme de formation habituel des galaxies de masse élevée les imagine évoluant à partir de fusions de galaxies, un processus qui remue le disque et devrait le rendre cinématiquement actif. De plus, la plupart des gLSBG se trouvent sans aucune autre galaxie dans leurs environs, ce qui suggère que les collisions n'étaient probablement pas importantes dans leur formation.

La question de savoir comment se forment les gLSBG est un sujet de débat actif. Deux modèles populaires ont été proposés. En premier, le scénario non catastrophique, l'accrétion lente de gaz sur la galaxie conduit à sa croissance. A titre subsidiaire, le scénario catastrophe, un événement de fusion s'est produit dans le passé ; l'avantage majeur de ce modèle est qu'il s'inscrit dans le cadre actuel de la formation des galaxies. L'astronome CfA Igor Chilingarian et ses collègues ont réalisé des observations optiques sensibles de sept gLSBG, prenant des spectres sur tous les diamètres de ces faibles, systèmes géants, et en combinant leurs résultats avec des mesures optiques et radio d'archives de l'émission d'hydrogène atomique. Leur nouvel article est le dernier d'une série de résultats sur les gLSBG.

Les astronomes ont utilisé le grand ensemble de données pour tester ces deux scénarios; ils ont également envisagé une troisième option dans laquelle les galaxies se forment dans un halo de matière noire inhabituellement peu profond et son influence gravitationnelle. (On pense que toutes les galaxies ont des halos de matière noire; le halo de la Voie lactée contient dix fois plus de masse que celle présente dans les étoiles.) Ils concluent que les trois scénarios semblent fonctionner mais dans des situations différentes. Pour la plupart de leur échantillon, le processus le plus probable était la formation par croissance par accrétion graduelle après la formation initiale de la galaxie. Pour les gLSBG restants, le scénario de fusion majeure expliquait mieux les observations, bien que dans quelques cas, ils aient découvert qu'un halo clairsemé de matière noire pourrait également jouer un rôle. Les scientifiques ont également découvert qu'au moins six de leurs sept gLSBG hébergent des noyaux galactiques actifs (AGN), cependant leurs noyaux de trous noirs supermassifs sont beaucoup moins massifs que ceux des galaxies normales de masse similaire, impliquant que les fusions, même s'ils étaient impliqués dans la formation des gLSBG, devait être relativement modeste.