Чёрные дыры, находящиеся далеко от центров галактик, могут сохранять информацию о событиях, произошедших миллиарды лет назад. Моделирование показало, что слияния галактик способны смещать массивные чёрные дыры из центральных областей и оставлять их блуждать внутри галактики в течение миллиардов лет. Особенно часто такой эффект должен встречаться в небольших галактиках, где притяжение слабее и возвращение чёрной дыры к центру занимает больше времени.
Учёные использовали крупную космологическую симуляцию ASTRID, которая моделирует совместную эволюцию тёмной материи, газа, звёзд, галактик и чёрных дыр. Команда исследовала галактики со звёздной массой от 10 миллионов до одного триллиона масс Солнца и проследила их развитие примерно за 12,6 миллиарда лет — от эпохи, соответствующей красному смещению z = 5, до современной Вселенной. Одно из важных отличий ASTRID состоит в том, что чёрные дыры в модели не удерживаются искусственно в центрах своих галактик. Симуляция рассчитывает их движение под действием гравитации и позволяет им перемещаться после столкновений и слияний галактик. Благодаря этому исследователи смогли отдельно изучить центральные и блуждающие чёрные дыры. Оказалось, что если учитывать все чёрные дыры независимо от их положения, то в модели они присутствуют почти во всех подходящих галактиках в широком диапазоне масс и эпох. Однако распределение этих объектов существенно меняется со временем. В небольших галактиках к современной эпохе уменьшается доля систем с чёрной дырой непосредственно в центре и одновременно растёт доля галактик с блуждающими чёрными дырами. Моделирование связывает эту тенденцию прежде всего со слияниями галактик, после которых чёрная дыра одного из участников может оказаться далеко от нового центра. В массивных галактиках смещённая чёрная дыра сравнительно быстро теряет энергию движения при взаимодействии с окружающим веществом и постепенно опускается к центру. В менее массивных системах этот процесс идёт медленнее, поэтому чёрная дыра может оставаться вдали от ядра очень долго. Это делает небольшие галактики особенно интересными для исследования происхождения первых чёрных дыр. Согласно современным моделям, первые массивные чёрные дыры выросли из так называемых зародышей. Одни сценарии предполагают сравнительно лёгкие зародыши — остатки первых массивных звёзд. Другие допускают появление значительно более массивных зародышей, например при прямом коллапсе больших облаков первичного газа.