天文学者たちは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の観測に基づき、宇宙の最初の10億年間にブラックホール星が存在することを確認した。これらの物体は「小さな赤い点」と呼ばれ、中央のブラックホールによって駆動される巨大なガス球で、巨大な星のように輝く。この発見は、これらのコンパクトで明るい銀河に関する重要な謎を解明する。
ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）は、宇宙の最初の10億年に遡る初期宇宙で驚くべき物体群を明らかにした。「小さな赤い点（LRDs）」と名付けられたこれらは、近傍宇宙で観測されるものとは異なり、極めてコンパクトで赤く輝く銀河として現れる。初期の理論では、塵に囲まれた超大質量ブラックホールか、星で密集した銀河ではないかと推測されたが、いずれも検出された光のパターンを完全に説明できなかった。
ハーバード大学のAnna de Graaff氏率いるチームは代替案を提案した：ブラックホール星。これらは中心にブラックホールを持つ高密度のガス球である。物質がブラックホールに降着する際、重力エネルギーの解放により周囲のガスが輝き、星を模倣するが太陽の数十億倍の明るさという巨大規模で。「物質がブラックホールに落ちるとき、多大な重力エネルギーが解放され、これが周囲のガス球全体を星のように輝かせる可能性がある」とde Graaff氏は説明した。
100以上のLRDsのスペクトルを分析した結果、研究者たちは星のような滑らかな表面からの黒体放射のパターンを発見し、混合光源を持つ銀河の複雑なスペクトルとは異なっていた。「ブラックホール星モデルは以前から存在したが、あまりにも奇抜だと思われていたが、実際には機能し、最も理にかなっているようだ」とニューヨークのアメリカ自然史博物館のJillian Bellovary氏。「単純な枠組みだが、[観測を]本当にうまく説明し、特殊な物理を必要としない」とテキサス大学オースティン校のAnthony Taylor氏が付け加えた。
「The Cliff」とあだ名された注目すべきLRDsの一つは、従来のモデルでは説明できないスペクトル特徴を示し、ブラックホール星の証拠を強めた。「スペクトルに既存モデルでは説明できない特徴が見られた」とde Graaff氏。しかし、高密度のガス殻のためブラックホールの存在確認は困難だ。降着ブラックホールの特徴である光変動が検証法となりうるが、JWSTの観測制限で長期監視が難しい。
ハーバードのFengwu Sun氏の研究では、重力レンズを使って一つのLRDsを4画像で観測し、光旅行時間130年にわたる変動を捉えた。脈動星に似たが振幅の大きい明るさ変動はブラックホール星のアイデアと一致する。検証されれば、これらは局所宇宙にない超大質量ブラックホール成長の新段階を表す可能性がある。「これは本質的にこれらの超大質量ブラックホールの新たな成長モードのようなもの」とde Graaff氏が示唆したが、寿命や質量寄与は不明だ。