Сверхмассивные черные дыры – вездесущие объекты в центре галактик, восходящие к самым ранним из известных структур Вселенной. Их существование и быстрый рост из остатков сверхновых до колоссальных размеров представляют собой большую загадку. Теории пытаются объяснить механизмы, способные быстро сформировать столь массивные образования, поскольку ни один из известных процессов на такое не способен.
Квазары, как известно, – самые яркие объекты во Вселенной, движимые сверхмассивными черными дырами, питающимися окружающим материалом и формирующими светящиеся аккреционные диски.
Присутствие этих объектов в ранней Вселенной указывает на то, что сверхмассивные черные дыры не только существовали, но и были интегрированы в галактики примерно так же, как они наблюдаются сегодня. Однако их изучение оказалось сложным из-за их малочисленности и огромных расстояний. На сегодняшний день обнаружено всего девять квазаров, относящихся к первым 800 миллионам лет существования Вселенной.
Телескоп "Уэбб", предназначенный для обнаружения объектов ранней Вселенной благодаря своей чувствительности к инфракрасным длинам волн, сосредоточил внимание на первом из этих девяти ранних квазаров, J1120+0641. В ходе наблюдений был обнаружен удивительно типичный квазар, похожий на те, что наблюдаются в более поздней космической истории.
По оценкам массы черной дыры, она примерно в миллиард раз превышает массу Солнца. Чтобы достичь таких огромных размеров, черные дыры должны были столкнуться с пределом Эддингтона – порогом, при котором излучение, возникающее при аккреции вещества, отталкивает дальнейший приток материи, ограничивая рост. Это предполагает две возможности: либо эти черные дыры поглощали вещество за пределом Эддингтона, что является новым явлением для физики, либо они изначально появились со значительной массой, примерно в 10 000 раз превышающей массу Солнца.