Il James Webb Space Telescope (JWST) è stato progettato per scrutare le epoche più remote dell'Universo, quando le prime stelle erano impegnate a ionizzare l'idrogeno e a rendersi utili in generale. Quello che ha effettivamente trovato è stato un mucchio di 'puntini rossi' – che, dopo qualche battibecco accademico, si sono rivelati essere buchi neri supermassicci primordiali. Ora, il lensing gravitazionale ha rivelato che uno di questi puntini, Abell 2744−QSO1, è fondamentalmente un buco nero senza molta galassia da chiamare casa.
QSO1 appare come tre immagini grazie al lensing gravitazionale di un ammasso di galassie in primo piano, e lo vediamo com'era appena 700 milioni di anni dopo il Big Bang. Studi precedenti hanno notato che le tre immagini differiscono nei dettagli, suggerendo che le emissioni del buco nero variano mentre si nutre di diverse quantità di materiale nel tempo. La sua luminosità suggeriva una massa del buco nero superiore a 10 milioni di Soli, e l'analisi spettrale del mese scorso ha mostrato principalmente idrogeno – il che significa che pochissime stelle si erano formate intorno ad esso.
La grande domanda era se la relazione tra massa del buco nero e luminosità, calibrata nell'Universo moderno, valga anche per questi oggetti antichi. Un grande team internazionale ha usato l'ingrandimento del lensing per costruire un'immagine dettagliata dell'ambiente di QSO1, misurando le emissioni luminose e le velocità del gas tramite idrogeno spostato verso il rosso e il blu. I loro modelli hanno favorito costantemente una massiccia sorgente puntiforme centrale con materiale rotante, piuttosto che un ammasso stellare come quello della Via Lattea. La massa del buco nero è risultata di circa 50 milioni di masse solari, coerente con le stime precedenti, suggerendo che la relazione luminosità-massa non è cambiata in 13 miliardi di anni.
Quanto alle stelle, ce n'erano a malapena. Il limite superiore della massa stellare è di 20 milioni di masse solari – meno della metà della massa del buco nero. Oltre due terzi della massa di QSO1 sono nel buco nero, rendendolo 'il buco nero massiccio più nudo mai trovato', secondo il team. L'articolo poi si interroga su come questo buco nero sia diventato così grande così in fretta. Esistono tre teorie: buchi neri primordiali dal Big Bang, collasso diretto di nubi di gas saltando la formazione stellare, o fusioni incontrollate di buchi neri in ammassi stellari densi. La mancanza di stelle esclude l'opzione tre. Le restanti due sono puramente teoriche, con il collasso diretto che richiede più radiazione UV e massa di quanto osservato, favorendo forse i buchi neri primordiali che sono cresciuti di dieci volte in 700 milioni di anni tramite fusioni.
Il che rende tutto una discussione interessante che rimarrà irrisolta finché non troveremo più buchi neri supermassicci nudi. Perché ovviamente sarà così.