Como agrupar e selecionar o documento correspondente ao max dentro de cada grupo no MongoDB?

Você pode usar o $redact etapa para conseguir isso. Evita o uso de $sort e novamente fazendo um $group ou um $unwind .

$group por _id e obtenha o máximo de max_num_sold para cada grupo, acumule todos os documentos do grupo usando o $push operador.
$redact em subdocumentos por grupo, mantendo apenas aqueles que possuem o máximo de max_num_sold em seu num_sold

código de exemplo:

db.getCollection('sales').aggregate([
{$group:{"_id":"$hash",
         "max_num_sold":{$max:"$num_sold"},
         "records":{$push:"$$ROOT"}}},
{$redact:{$cond:[{$eq:[{$ifNull:["$num_sold","$$ROOT.max_num_sold"]},
                       "$$ROOT.max_num_sold"]},
                "$$DESCEND","$$PRUNE"]}},
])

dados de teste:

db.getCollection('sales').insert([
{"title":"Foo","hash":17,"num_sold":49,"place":"ABC"},
{"title":"Bar","hash":18,"num_sold":55,"place":"CDF"},
{"title":"Baz","hash":17,"num_sold":55,"place":"JKN"},
{"title":"Spam","hash":17,"num_sold":20,"place":"ZSD"},
{"title":"Eggs","hash":18,"num_sold":20,"place":"ZDF"}
])

resultado do teste:

{
        "_id" : 18,
        "max_num_sold" : 55,
        "records" : [
                {
                        "_id" : ObjectId("567874f2b506fc2193a22696"),
                        "title" : "Bar",
                        "hash" : 18,
                        "num_sold" : 55,
                        "place" : "CDF"
                }
        ]
}
{
        "_id" : 17,
        "max_num_sold" : 55,
        "records" : [
                {
                        "_id" : ObjectId("567874f2b506fc2193a22697"),
                        "title" : "Baz",
                        "hash" : 17,
                        "num_sold" : 55,
                        "place" : "JKN"
                }
        ]
}