Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) został zaprojektowany, aby zaglądać w najwcześniejsze epoki Wszechświata, gdy pierwsze gwiazdy zajęte były jonizacją wodoru i ogólnie robiły się użyteczne. Co faktycznie znalazł? Całą masę „małych czerwonych kropek” – które, po kilku akademickich sprzeczkach, okazały się wczesnymi supermasywnymi czarnymi dziurami. Teraz soczewkowanie grawitacyjne ujawniło, że jedna z takich kropek, Abell 2744−QSO1, to w zasadzie czarna dziura bez większej galaktyki, którą mogłaby nazwać domem.

QSO1 pojawia się jako trzy obrazy dzięki soczewkowaniu grawitacyjnemu przez gromadę galaktyk na pierwszym planie, a widzimy ją taką, jaka była zaledwie 700 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Wcześniejsze badania zauważyły, że trzy obrazy różnią się szczegółami, co sugeruje, że emisje czarnej dziury zmieniają się w miarę jak żywi się różnymi ilościami materii w czasie. Jej jasność wskazywała na masę czarnej dziury przekraczającą 10 milionów Słońc, a analiza spektralna z zeszłego miesiąca wykazała głównie wodór – co oznacza, że uformowało się wokół niej bardzo mało gwiazd.

Wielkie pytanie brzmiało, czy zależność między masą czarnej dziury a jasnością, skalibrowana we współczesnym Wszechświecie, obowiązuje dla tych starożytnych obiektów. Duży międzynarodowy zespół wykorzystał powiększenie soczewkowania, aby zbudować szczegółowy obraz środowiska QSO1, mierząc emisje światła i prędkości gazu poprzez przesunięty ku czerwieni i ku fioletowi wodór. Ich modele konsekwentnie faworyzowały masywne centralne źródło punktowe z wirującą materią, a nie gromadę gwiazd jak Droga Mleczna. Masa czarnej dziury wyniosła około 50 milionów mas Słońca, co jest zgodne z wcześniejszymi szacunkami, sugerując, że zależność masa-jasność nie zmieniła się przez 13 miliardów lat.

Jeśli chodzi o gwiazdy, było ich ledwo co. Górna granica masy gwiazdowej to 20 milionów mas Słońca – mniej niż połowa masy czarnej dziury. Ponad dwie trzecie masy QSO1 znajduje się w czarnej dziurze, co czyni ją „najbardziej 'nagą' masywną czarną dziurą, jaką kiedykolwiek znaleziono” – według zespołu. Artykuł następnie zastanawia się, jak ta czarna dziura stała się tak duża tak szybko. Istnieją trzy teorie: pierwotne czarne dziury z Wielkiego Wybuchu, bezpośredni zapad obłoków gazu z pominięciem formowania gwiazd lub niekontrolowane łączenie się czarnych dziur w gęstych gromadach gwiazd. Brak gwiazd wyklucza opcję trzecią. Pozostałe dwie są czysto teoretyczne, przy czym bezpośredni zapad wymaga więcej promieniowania UV i masy niż zaobserwowano, co może faworyzować pierwotne czarne dziury, które urosły dziesięciokrotnie w ciągu 700 milionów lat poprzez łączenia.

Wszystko to składa się na interesującą dyskusję, która pozostanie nierozstrzygnięta, dopóki nie znajdziemy więcej nagich supermasywnych czarnych dziur. Bo oczywiście tak będzie.