天文學家利用詹姆斯・韋伯太空望遠鏡的高解析度紅外線影像，在宇宙誕生後約10億至13億年的時期，發現了四對距離很近的「小紅點」。小紅點是韋伯望遠鏡近年在遙遠宇宙中發現的一類微小偏紅天體，研究人員推測，每個小紅點都可能藏著一個正在吞噬周圍物質、快速成長的大質量黑洞。如果推測正確，同一對中的兩個黑洞日後可能進一步靠近並合併。這項研究首次在早期宇宙中找到可能與黑洞合併有關的這類成對天體，也顯示星系與黑洞合併可能是早期黑洞迅速成長的重要原因。
目前天文學界普遍認為，現今幾乎每個星系的中心都有一個超大質量黑洞，質量可達太陽的數百萬至數十億倍，但它們如何在宇宙早期迅速長到如此巨大，仍是未解之謎。韋伯太空望遠鏡自2022年開始觀測以來，陸續發現許多小紅點。研究人員推測，這些天體的紅色光芒可能來自正在吸積物質、快速成長的黑洞；如果黑洞還能透過彼此合併增加質量，或許就能解釋它們為何成長得這麼快。然而，此前沒有人能明確辨識出兩個彼此接近的小紅點。問題可能出在傳統分析方法主要依靠天體的整體亮度和顏色：當兩個小紅點靠得太近時，很容易被誤認為一個結構較複雜的單一天體。
為了解決這個問題，來自東京大學的研究團隊不再只看天體的整體亮度和平均顏色，而是開發出一套逐像素顏色篩選方法，逐一檢查影像中每個像素的色彩。透過這套方法，他們重新尋找那些看起來像單一天體、實際上卻可能由兩個小紅點組成的目標，最終發現四對。每一對中的兩個天體相距僅數千至數萬光年，明顯小於銀河系約10萬光年的直徑。為了排除它們其實位於不同距離、只是從地球看來碰巧排列在同一方向的可能性，團隊根據觀測區域內小紅點的數量和分布，計算這種近距離配對偶然出現的機率。結果顯示，四對天體全是視覺巧合的可能性很低，意味著小紅點可能會在數千光年的尺度上高度聚集。
星系合併被認為能將大量氣體輸送到星系中心，為中央黑洞提供豐富的「食物」，加速黑洞吸積與成長。因此，這次發現可能意味著，早期宇宙中的星系合併與黑洞的快速成長密切相關。如果每個小紅點內確實都有一個正在成長的黑洞，同一對中的兩個黑洞最終也可能彼此合併，而這類事件或許能被未來的重力波觀測站偵測到。接下來，研究人員將進一步分析這四對天體，並把新方法應用於更大的觀測樣本。若能持續找到更多案例，並統計大質量黑洞形成近距離配對的比例，就有機會釐清黑洞合併在其早期演化與成長過程中究竟扮演了多重要的角色。
