James Webb rymdteleskop (JWST) var designat för att blicka in i universums tidigaste epoker, när de första stjärnorna var upptagna med att jonisera väte och i allmänhet göra sig användbara. Vad det faktiskt hittade var en massa "små röda prickar" – som efter en del akademiskt käbbel visade sig vara tidiga supermassiva svarta hål. Nu har gravitationslinsning avslöjat att en sådan prick, Abell 2744−QSO1, i princip är ett svart hål utan mycket galax att kalla hem.

QSO1 framträder som tre bilder tack vare gravitationslinsning av en förgrundsgalaxhop, och vi ser den som den var bara 700 miljoner år efter Big Bang. Tidigare studier noterade att de tre bilderna skiljer sig i detalj, vilket tyder på att det svarta hålets utsläpp varierar när det livnär sig på olika mängder material över tid. Dess ljusstyrka antydde en svart hålsmassa över 10 miljoner solar, och förra månadens spektralanalys visade mest väte – vilket betyder att mycket få stjärnor hade bildats runt det.

Den stora frågan var om förhållandet mellan svart håls massa och ljusstyrka, kalibrerat i det moderna universum, gäller för dessa uråldriga objekt. Ett stort internationellt team använde linsningsförstoringen för att bygga en detaljerad bild av QSO1:s omgivning, mätte ljusutsläpp och gashastigheter via röd- och blåförskjutet väte. Deras modeller gynnade konsekvent en massiv central punktkälla med roterande material, snarare än en stjärnhop som Vintergatans. Det svarta hålets massa kom ut till cirka 50 miljoner solmassor, i linje med tidigare uppskattningar, vilket tyder på att ljusstyrka-massaförhållandet inte har förändrats på 13 miljarder år.

När det gäller stjärnor fanns det knappt några. Den övre gränsen för stjärnmassa är 20 miljoner solmassor – mindre än hälften av det svarta hålets massa. Över två tredjedelar av QSO1:s massa finns i det svarta hålet, vilket gör det till "det mest 'nakna' massiva svarta hålet som någonsin hittats", enligt teamet. Artikeln funderar sedan över hur detta svarta hål blev så stort så snabbt. Tre teorier finns: ursprungliga svarta hål från Big Bang, direkt kollaps av gasmoln som hoppar över stjärnbildning, eller rymningsfusioner av svarta hål i täta stjärnhopar. Bristen på stjärnor utesluter alternativ tre. De två återstående är rent teoretiska, där direkt kollaps kräver mer UV-strålning och massa än observerat, vilket möjligen gynnar ursprungliga svarta hål som växte tiofaldigt på 700 miljoner år via fusioner.

Allt detta ger en intressant diskussion som kommer att förbli olöst tills vi hittar fler nakna supermassiva svarta hål. För det kommer vi förstås att göra.