Чёрные дыры с массой, превышающей триллион солнечных, ведут себя подобно исполинским космическим зонтам. Они отбрасывают тень на тусклое послесвечение Большого взрыва — реликтовое излучение, древний свет, равномерно заполняющий всё небо. Эта тень, вопреки ожиданиям, не размыта, а обладает резким краем, словно вырезана ножницами, а вокруг неё сияет яркое кольцо — фотонная сфера, состоящая из частиц света, захваченных гравитацией и вращающихся вокруг чёрной дыры.

Ключевой сюрприз кроется в том, как тень ведёт себя на колоссальных космологических расстояниях. Благодаря расширению пространства видимый угловой размер чрезвычайно удалённых объектов перестаёт уменьшаться с ростом дистанции. Иными словами, если обычный предмет при отдалении кажется всё меньше, то для объектов вблизи горизонта наблюдаемой Вселенной это правило ломается. В результате зонт, унесённый почти к самому краю мироздания, вдруг начинает отбрасывать тень большего размера, чем более близкий к нам. Учёные выяснили это, анализируя, как геометрия расширяющейся Вселенной влияет на распространение света и проекцию теней от массивных тел. Именно такие объекты — самые дальние из возможных — и следует искать.

Этот эффект накладывает строгий наблюдательный запрет: чёрных дыр тяжелее ста миллионов миллиардов солнечных масс в пределах видимого космоса не существует. Будь они реальны, их рекордные тени уже были бы зафиксированы на фоне реликтового излучения. Следовательно, эти монстры не скрываются в тёмной материи и не играют главенствующей роли в процессах рождения галактик.