O Telescópio Espacial James Webb (JWST) foi projetado para espiar as épocas mais antigas do Universo, quando as primeiras estrelas estavam ocupadas ionizando hidrogênio e, em geral, sendo úteis. O que ele realmente encontrou foi um monte de "pontos vermelhos" - que, após algumas brigas acadêmicas, revelaram-se buracos negros supermassivos primordiais. Agora, a lente gravitacional revelou que um desses pontos, Abell 2744−QSO1, é basicamente um buraco negro sem muita galáxia para chamar de lar.

O QSO1 aparece como três imagens graças à lente gravitacional de um aglomerado de galáxias em primeiro plano, e o vemos como era apenas 700 milhões de anos após o Big Bang. Estudos anteriores notaram que as três imagens diferem em detalhes, sugerindo que as emissões do buraco negro variam conforme ele se alimenta de diferentes quantidades de material ao longo do tempo. Sua luminosidade sugeria uma massa de buraco negro acima de 10 milhões de sóis, e a análise espectral do mês passado mostrou principalmente hidrogênio - o que significa que muito poucas estrelas se formaram ao seu redor.

A grande questão era se a relação entre massa do buraco negro e luminosidade, calibrada no Universo moderno, vale para esses objetos antigos. Uma grande equipe internacional usou a magnificação da lente para construir uma imagem detalhada do ambiente do QSO1, medindo emissões de luz e velocidades do gás através do hidrogênio desviado para o vermelho e azul. Seus modelos consistentemente favoreceram uma fonte pontual massiva central com material rotativo, em vez de um aglomerado de estrelas como o da Via Láctea. A massa do buraco negro ficou em cerca de 50 milhões de massas solares, consistente com estimativas anteriores, sugerindo que a relação luminosidade-massa não mudou em 13 bilhões de anos.

Quanto às estrelas, mal havia alguma. O limite superior de massa estelar é de 20 milhões de massas solares - menos da metade da massa do buraco negro. Mais de dois terços da massa do QSO1 estão no buraco negro, tornando-o "o buraco negro massivo mais 'nu' já encontrado", segundo a equipe. O artigo então pondera como esse buraco negro ficou tão grande tão rápido. Existem três teorias: buracos negros primordiais do Big Bang, colapso direto de nuvens de gás pulando a formação estelar, ou fusões descontroladas de buracos negros em aglomerados estelares densos. A falta de estrelas descarta a opção três. As duas restantes são puramente teóricas, com o colapso direto exigindo mais radiação UV e massa do que o observado, possivelmente favorecendo buracos negros primordiais que cresceram dez vezes em 700 milhões de anos através de fusões.

Tudo isso dá origem a uma discussão interessante que permanecerá sem solução até encontrarmos mais buracos negros supermassivos nus. Porque, claro, vai ser assim.