Стремительный рост чёрных дыр — областей пространства-времени с гравитацией, не выпускающей даже свет — в ранней Вселенной остаётся одной из главных загадок астрофизики. Возможную разгадку предлагают квазизвёзды — гигантские газовые коконы, в недрах которых прячется чёрная дыра. Вещество, падающее на неё, разогревается до колоссальных температур и испускает столь мощное излучение, что давление света уравновешивает гравитационное сжатие кокона. Такой объект может иметь массу в тысячи солнечных и сиять ярче целой галактики — гравитационно связанной системы из звёзд, газа и тёмной материи.

Новое численное моделирование позволило заглянуть внутрь этих процессов. Расчёты показали: если чёрная дыра аккрецирует — поглощает — вещество с темпом хотя бы в десятую часть солнечной массы за год, то выделяющейся энергии достаточно, чтобы полностью перемешать газ в коконе. Перемешанный газ светит характерным красноватым излучением, которое удивительно точно совпадает с загадочными «красными точками», наблюдаемыми в глубоком космосе. Эти точки долго ставили астрономов в тупик. Из-за расширения Вселенной — увеличения расстояний между скоплениями галактик свет от далёких объектов смещается в красную часть спектра, но природа самого источника оставалась неясной. Когда же масса кокона достигает десятков тысяч солнечных, искривление пространства-времени — изменение геометрии под действием массы, предсказанное общей теорией относительности — вызывает гравитационную неустойчивость, и в центре рождается чёрная дыра.

Здесь кроется кажущийся парадокс: чёрная дыра, которая по определению поглощает свет, сама становится главным источником ослепительного сияния. Сопоставляя фотометрию — измерение наблюдаемой яркости красных точек с предсказаниями моделей, исследователи выяснили: эти объекты демонстрируют именно тот темп аккреции, который необходим для перемешивания и красноватого свечения. Так квазизвёзды зажигались в юном мироздании и, вероятно, стали зародышами сверхмассивных чёрных дыр, которые сегодня обнаруживаются в центрах большинства галактик.