Para astronom telah mengonfirmasi keberadaan bintang lubang hitam di milyar tahun pertama alam semesta, berdasarkan pengamatan dari Teleskop Luar Angkasa James Webb. Objek-objek ini, yang dikenal sebagai titik merah kecil, adalah bola gas besar yang didukung oleh lubang hitam pusat yang bersinar seperti bintang raksasa. Penemuan ini menyelesaikan misteri kunci tentang galaksi-galaksi kompak dan terang ini.
Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) telah mengungkap populasi objek yang mengejutkan di alam semesta awal, yang berasal dari milyar tahun pertamanya. Dijuluki titik merah kecil (LRDs), ini muncul sebagai galaksi yang sangat kompak, merah, dan terang, berbeda dari yang diamati di alam semesta terdekat. Teori awal menyarankan bahwa mereka mungkin lubang hitam supermasif yang dikelilingi debu atau galaksi penuh bintang yang padat, tetapi tidak ada yang sepenuhnya menjelaskan pola cahaya yang terdeteksi.
Sebuah tim yang dipimpin oleh Anna de Graaff di Universitas Harvard mengusulkan alternatif: bintang lubang hitam. Ini adalah bola gas padat dengan lubang hitam di intinya. Saat material menumpuk ke lubang hitam, pelepasan energi gravitasi menyebabkan gas sekitarnya bersinar, meniru bintang tetapi pada skala masif—miliaran kali lebih terang dari matahari. "Ketika material jatuh ke lubang hitam, banyak energi gravitasi dilepaskan, dan ini bisa membuat seluruh bola gas di sekitarnya bersinar seperti bintang," jelas de Graaff.
Dalam menganalisis spektrum dari lebih dari 100 LRDs, para peneliti menemukan pola yang cocok dengan radiasi blackbody dari permukaan halus, mirip dengan bintang, bukan spektrum kompleks dari galaksi dengan sumber cahaya campuran. "Model bintang lubang hitam sudah ada sejak lama tapi dianggap terlalu aneh, tapi sebenarnya itu berhasil dan paling masuk akal," kata Jillian Bellovary dari American Museum of Natural History di New York. Anthony Taylor dari University of Texas at Austin menambahkan, "Ini hanya kerangka sederhana, tapi menjelaskan [pengamatan] dengan sangat baik, tanpa memerlukan fisika eksotis yang sebenarnya."
Salah satu LRD yang menonjol, dijuluki "The Cliff," menunjukkan fitur spektral yang tidak dapat dijelaskan oleh model sebelumnya, memperkuat kasus untuk bintang lubang hitam. "Kami melihat fitur tertentu dalam spektrum yang benar-benar tidak bisa dijelaskan oleh model kami yang ada," catat de Graaff. Namun, mengonfirmasi kehadiran lubang hitam tetap menantang karena amplop gas padat yang mengaburkan. Variabilitas cahaya, ciri khas lubang hitam yang sedang menumpuk, menawarkan tes potensial, meskipun batas pengamatan JWST menghambat pemantauan jangka panjang.
Sebuah studi oleh Fengwu Sun di Harvard menggunakan lensa gravitasi untuk mengamati satu LRD melalui empat gambar, mencakup 130 tahun waktu perjalanan cahaya. Variasi kecerahan menyerupai bintang berdenyut tetapi dengan amplitudo lebih besar, selaras dengan ide bintang lubang hitam. Jika diverifikasi, objek ini bisa mewakili fase baru dalam pertumbuhan lubang hitam supermasif, yang tidak ada di alam semesta lokal. "Ini pada dasarnya bisa seperti mode pertumbuhan baru... dari lubang hitam supermasif ini," sarankan de Graaff, meskipun masa hidup dan kontribusi massanya tetap tidak jelas.