在詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發布的第一批科學數據中，有一張引人注目的星系“舞蹈”圖像：“斯蒂芬五重星系”的五個星係出現在一個畫面中，其中一個星係單獨出現在畫面底部附近，而其他四個星系則在混亂但美麗的合併過程中連在一起。這是因為單個星系實際上比其他星系離我們更近，有4000萬光年的距離，而其他星係都在2.9億光年之外，但由於這些星係與地球處於同一方向，它們看起來是一個群體。

這張韋伯圖像是由兩個儀器–NIRCam和MIRI–的數據組合而成的，它既顯示了閃亮的星系，也顯示了正在誕生新星的塵埃和氣體區域。不過，如果仔細分析這張圖片的各個層次，就會發現其中隱藏著一個驚喜。

位於星系群頂端的NGC 7319是一個活躍星系核的宿主，這意味著在一個星系的中心有一個非常明亮和繁忙的區域。在這個星系的中心是一個超大質量的黑洞，它逐漸吞噬著落過其事件視界的物質，間接地發出了光，而它周圍的物質則撞在一起，變得很熱。這個“怪物”黑洞的質量是我們太陽的2400萬倍。

幾乎所有的星系在其中心都有這些超大質量黑洞，但像其他類型的黑洞一樣，它們無法被直接觀察到。然而，在觀察斯蒂芬五重星係時，韋伯科學家能夠通過觀察它周圍的氣體來研究這個黑洞。當氣體在超大質量黑洞周圍移動時，它變得很熱，科學家們能夠使用韋伯的光譜儀來研究它。這些儀器的工作原理是將來自一個天體的光線分解成不同的波長。通過觀察哪些波長的光被吸收，科學家們可以計算出一個天體是由什麼構成的。

在這種情況下，他們可以利用韋伯的NIRSpec儀器看到黑洞周圍氣體中的幾個關鍵成分：原子氫，他們可以追踪到遠離黑洞的氣體結構；鐵離子，指向擁有最熱氣體的區域；以及分子氫，它寒冷而密集，為黑洞提供“燃料”。

研究人員還使用了中紅外儀器MIDI中的一個光譜儀來觀察黑洞周圍的氣體是如何被黑洞的輻射電離的，跟踪氣體向天體和遠離天體的運動。“通過使用NIRSpec，科學家們獲得了關於黑洞及其外流的前所未有的信息，”韋伯科學家寫道。“研究這些相對較近的星係有助於科學家更好地了解更遙遠的宇宙中的星系演變。”