Марафон длиной в 13 миллиардов лет начался с разного веса. Сто солнечных масс — легче иного газового облака. Сто тысяч — гравитационная доминация, сравнимая со слоном среди котят. Именно так выглядели зародыши чёрных дыр, которые к нашему времени должны были превратиться в сверхмассивных гигантов. Телескоп Джеймс Уэбб застал их в младенчестве и удивился: крошечные галактики, а в центре — дыра с массой в миллиарды солнц. Такой спринт требовал объяснения.

Объяснений два. Либо зародыши рождались тяжёлыми — за счёт прямого коллапса газа, минуя стадию звезды. Либо лёгкие остатки первых звёзд умудрялись поглощать газ с огромной скоростью, в десятки раз превышающей предел, установленный эддингтоновским барьером (максимальный темп поглощения). Чтобы рассудить это состязание, астрофизик Софи Кудмани и её коллеги построили двенадцать виртуальных вселенных AESOPICA. В каждой бегун получал свою начальную массу и свой режим «питания». А судьи-наблюдатели в лице Уэбба добавляли главное условие честной гонки: засекали только тех, кого реально можно увидеть.

Куб пространства в 60 мегапарсек (примерно 200 миллионов световых лет) просчитывали от времён, когда возраст Вселенной составлял всего 200 миллионов лет, до наших дней. Зародыши стартовали с массами от 100 до 100 000 солнечных. В стандартном режиме поглощение газа ограничивалось эддингтоновским темпом — своего рода «дозволенным рационом». В сверхбыстром сценарии разрешались десятикратные всплески «обжорства». Но главный инструмент — фильтр balmersopica. Он брал виртуальные каталоги и смотрел, какие активные ядра высветились бы в реальных экспозициях Уэбба, по широкой линии водорода — спектроскопическому маркеру активности. Без этого любое сравнение модели с данными — просто подгонка.

Результаты оказались наглядны: к красному смещению шесть (возраст Вселенной около миллиарда лет) практически любой бегун вырывался в лидеры, если хотя бы иногда превышал эддингтоновский лимит. При самом скромном питании только тяжеловесы сохраняли заметное преимущество. Но самое важное — почти все детектируемые объекты лежат далеко над средней линией модели. Это значит, что телескоп отбирает наиболее яркие, сверхактивные ядра. Иными словами, в кадр попадают не рядовые бегуны, а лишь спринтеры на пике формы.

Эти симуляции поддерживают сценарий «сначала дыра, потом галактика»: чёрная дыра заякоривается в потенциале хозяина ещё на этапе сборки звёзд. К нашим дням подпись зародыша стирается у массивных систем, но сохраняется в карликовых галактиках — там, где бегун так и не догнал конкурентов. Гонка продолжается, но теперь понятно, что её участники пришли с разного старта и бежали не в одном темпе. Вес котёнка или слона — лишь часть истории. Главное — кто успел поесть первым.