在宇宙早期发现的一个小红点状亮光，可能是超大质量黑洞形成路径的首个直接证据。
在一篇令人瞩目的新论文中，由英国剑桥大学天体物理学家伊格纳斯·约德日巴利斯领导的一个大型国际团队，直接测量了詹姆斯·韦布空间望远镜（JWST）在宇宙再电离时期发现的神秘 “小红点”（LRDs）之一的质量，这一时期距离大爆炸仅6亿年。
该团队的研究结果表明，这个名为QSO1的神秘亮光，是一个质量相当于5000万个太阳的黑洞。如果这一结果得到验证—— 这可不是个小前提 —— 这可能是大爆炸后最初时刻形成的原初黑洞的证据。
研究人员在提交给arXiv等待同行评审的预印本中写道：“无论具体模型如何，在如此遥远的宇宙时期存在如此大的质量，极高的黑洞与恒星质量比，以及近乎原始的环境，都表明QSO1是一个在吸积早期阶段被捕获的大质量黑洞种子。”
我们一直期待，有史以来最强大的空间望远镜JWST，能揭示大爆炸后神秘的最初10亿年里那些我们甚至不知道自己不知道的事情。
LRDs就是这样一种事物。顾名思义，它们是再电离时期中极其红移的光的微小亮点；再电离是一个持续10亿年的过程，在此期间，来自第一批恒星和星系的光被认为驱散了充满早期宇宙的不透明迷雾，使光能够自由传播。
由于宇宙的这一时期在时空上距离我们如此遥远，而且迷雾重重，很难看清其边界之外的情况。科学家对于第一批恒星、星系和黑洞如何从原始黑暗中形成，有一些相当不错的解释，但找到观测支持一直有点困难。
由于宇宙的持续膨胀，早期宇宙中物体发出的光被拉伸向电磁光谱的红端，即发生了红移。JWST旨在观测这些波长的光，使其成为我们试图理解万物起源的最佳工具。
该望远镜已经发现了数百个LRDs，而科学家们还不太确定它们是什么。它们可能是早期黑洞，但黑洞通常伴随着X射线光，而LRDs周围的天空却奇怪地没有这种光。另一种观点认为，它们可能是恒星团。
约德日巴利斯及其同事选择QSO1作为更详细研究这些亮点的候选对象。这是因为QSO1是一种被称为引力透镜的奇特、随机宇宙排列的一部分。时空在我们与QSO1之间的一个巨大星系团周围发生弯曲，从而放大了其背后的光，包括QSO1的亮光。这种强引力透镜效应意味着，科学家能够比其他LRDs更清楚地看到QSO1。
通过仔细分解和分析被透镜化的光，他们能够计算出该物体的旋转曲线 —— 对于星系而言，这一测量结果揭示了所研究星系及其中心黑洞的质量。
研究人员表示，他们的结果与将LRDs解释为恒星团的观点不一致。相反，QSO1的旋转曲线与一个围绕约5000万个..
但黑洞周围的星系很小，比根据黑洞质量预期的要小得多，这使得该黑洞成为有史以来发现的最 “裸露” 的大质量黑洞。这可能是早期宇宙中星系如何形成的一个线索，表明黑洞先形成，然后星系围绕它们聚集。
研究人员在论文中写道：“能够解释这样一个系统的唯一情景，是那些涉及‘重种子’的情景，例如直接坍缩黑洞（DCBHs，由巨大的原始云直接坍缩形成），或者原初黑洞（PBHs，在大爆炸后的第一秒形成）。”
这两种情景都需要进一步研究。一方面，DCBHs会伴随着在QSO1中未观测到的紫外线。另一方面，PBHs的质量比5000万个太阳质量小得多。然而，该物体有可能是通过吸积和碰撞过程快速增长的产物 —— 这使得QSO1有可能成为原初黑洞存在的首个直接证据。
这篇论文仍有待同行评审，这是一个相当惊人的论断，所以我们将拭目以待这一研究方向如何发展。不过，无论结果如何，我们确信LRDs将为我们揭示有关宇宙诞生的一些真正引人入胜的事情。