De James Webb Ruimtetelescoop (JWST) was ontworpen om in de vroegste tijdperken van het heelal te kijken, toen de eerste sterren druk bezig waren waterstof te ioniseren en zichzelf nuttig te maken. Wat hij eigenlijk vond was een stel 'kleine rode stippen' - die, na wat academisch gekibbel, vroege superzware zwarte gaten bleken te zijn. Nu heeft gravitatielenzen onthuld dat zo'n stip, Abell 2744−QSO1, eigenlijk een zwart gat is zonder veel sterrenstelsel om zich thuis te voelen.

QSO1 verschijnt als drie beelden dankzij gravitatielenzen door een voorgrondcluster van sterrenstelsels, en we zien het zoals het was slechts 700 miljoen jaar na de oerknal. Eerdere studies merkten op dat de drie beelden in detail verschillen, wat suggereert dat de emissies van het zwarte gat variëren terwijl het zich voedt met verschillende hoeveelheden materiaal in de loop van de tijd. Zijn helderheid wees op een massa van meer dan 10 miljoen zonnen, en de spectrale analyse van vorige maand toonde vooral waterstof - wat betekent dat er maar heel weinig sterren omheen waren gevormd.

De grote vraag was of de relatie tussen zwarte gat massa en helderheid, gekalibreerd in het moderne heelal, ook geldt voor deze oude objecten. Een groot internationaal team gebruikte de lensvergroting om een gedetailleerd beeld van QSO1's omgeving te maken, waarbij lichtemissies en gassnelheden werden gemeten via rood- en blauwverschoven waterstof. Hun modellen gaven consequent de voorkeur aan een massieve centrale puntbron met roterend materiaal, in plaats van een sterrencluster zoals die van de Melkweg. De massa van het zwarte gat kwam uit op ongeveer 50 miljoen zonsmassa's, consistent met eerdere schattingen, wat suggereert dat de helderheid-massarelatie in 13 miljard jaar niet is veranderd.

Wat sterren betreft, waren er nauwelijks. De bovengrens voor stellaire massa is 20 miljoen zonsmassa's - minder dan de helft van de massa van het zwarte gat. Meer dan tweederde van QSO1's massa zit in het zwarte gat, waardoor het 'het meest 'naakte' massieve zwarte gat ooit gevonden' is, volgens het team. Het artikel vraagt zich vervolgens af hoe dit zwarte gat zo snel zo groot kon worden. Er bestaan drie theorieën: oerzwarte gaten uit de oerknal, directe ineenstorting van gaswolken die stervorming overslaan, of op hol geslagen fusies van zwarte gaten in dichte sterrenhopen. Het gebrek aan sterren sluit optie drie uit. De overige twee zijn puur theoretisch, waarbij directe ineenstorting meer UV-straling en massa vereist dan waargenomen, wat mogelijk de voorkeur geeft aan oerzwarte gaten die in 700 miljoen jaar tien keer zo groot werden door fusies.

Dit alles leidt tot een interessante discussie die onopgelost zal blijven totdat we meer naakte superzware zwarte gaten vinden. Want natuurlijk zal dat zo zijn.