АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Список наиболее массивных чёрных дыр

Ниже представлен упорядоченный список наиболее массивных чёрных дыр, известных на настоящий момент (и возможные кандидаты); массы объектов выражены в массах Солнца (около 2⋅1030 кг).

Введение

Сверхмассивная чёрная дыра (СМЧД) представляет собой крупнейшую разновидность чёрной дыры массой от сотен тысяч до миллиардов масс Солнца; такие объекты, предположительно, существуют в центральных областях почти всех массивных галактик. Динамическое свидетельство наличия СМЧД существует только для нескольких галактик:[1] Млечного Пути, Галактики Андромеды и её спутника M32, а также нескольких галактик за пределами Местной группы, например NGC 4395. В таких галактиках среднеквадратические скорости звёзд или газа растут как ~1/r вблизи центра, что свидетельствует в пользу существования центральной очень концентрированной (точечной) массы. Во всех других галактиках, наблюдавшихся по настоящее время (2019 год), графики среднеквадратических скоростей имеют плоский вид или даже понижаются к центру, что не позволяет уверенно заявлять о наличии сверхмассивной чёрной дыры.[1] Тем не менее, обычно предполагается, что центральные области практически всех галактик содержат сверхмассивные чёрные дыры.[2] Причиной подобного предположения является отношение M–сигма, тесное соотношение между массой чёрной дыры в ~10 галактиках при точном определении параметров и дисперсией скоростей звёзд в балджах этих галактик.[3] Хотя полученная корреляция основана на малом числе галактик, но она позволяет получить связь между параметрами формирования чёрной дыры и самой галактики.[2]

Хотя считается, что СМЧД существуют почти во всех массивных галактиках, очень массивных чёрных дыр мало; на настоящий момент (2019 год) известно лишь несколько десятков. Определить массу конкретной СМЧД очень сложно, поэтому данная область исследования пока остаётся открытой. СМЧД с известными массами принадлежат галактикам сверхскопления Ланиакея и находятся в активных ядрах галактик.

Другой сложностью является выбор метода определения массы. Такие методы, как реверберационный метод для областей излучения в широких линиях, метод Доплера, измерение дисперсии скоростей и отношение M-сигма, могут давать различные оценки массы и даже противоречить один другому.

В представленном ниже списке приведены сверхмассивные чёрные дыры с известными массами, оценёнными по крайней мере с точностью до порядка величины. У некоторых объектов представлены две ссылки, как у 3C 273; одна оценка массы взята из работы Брэдли М. Петерсона и др. по данным BLRM-метода,[4] другая взята из работы Чарльза Нельсона по данным в линии [OIII]λ5007 и дисперсии скоростей.[5] Отметим, что список очень далёк от полного, поскольку Sloan Digital Sky Survey (SDSS) открыл около 200,000 квазаров, которые также могут содержать внутри себя чёрные дыры с массами миллиард масс Солнца. Также существует несколько сотен работ по установлению масс СМЧД, не вошедшие в список. Несмотря на это, большая часть СМЧД с массой более миллиарда масс Солнца включена в список. Также в список попали галактики из каталога Мессье с известными массами чёрных дыр.

Список

Перечисленные чёрные дыры обладают недостаточно точными оценками массы; оценки, полученные разными методами, носят в себе различные систематические ошибки.

Список наиболее массивных чёрных дыр
Название Масса Солнца
(Солнце = 1) 		Примечания
TCI 6,6⋅1010[6] Оценка по данным излучения квазара в линии Hβ.
IC 1101 (4−10)⋅1010[7] Оценка по данным о свойствах галактики; напрямую масса не измерялась.
S5 0014+81 4⋅1010[8][9][10] В статье 2010 года предполагается, что воронка из вещества коллимирует излучение вокруг оси джета, это приводит к иллюзии увеличения яркости, из-за чего полученная оценка массы СМЧД оказывается завышенной.[8]
SDSS J102325.31+514251.0 (3,31 ± 0,61)⋅1010[11] Оценка по данным о корреляции линий MgII в спектре квазара.
H1821+643 3⋅1010[12] Ближайшее скопление галактик с квазаром в ядре.[12]
NGC 6166 3⋅1010[13]
APM 08279+5255 2,3⋅1010[14]
(1,0+0,17
−0,13)⋅1010[15]		 Оценки на основе ширины линии CO вращающегося молекулярного газа,[14] и реверберационного метода для линий излучения SiIV и CIV.[15]
NGC 4889 (2,1 ± 1,6)⋅1010[16][17] Указано наилучшее значение: оценки разнятся от 6 млрд до 37 млрд M⊙[16][17]
Центральная чёрная дыра скопления Феникса 2⋅1010[18] Масса чёрной дыры постепенно растёт со скоростью ~60 M⊙ в год.
SDSS J074521.78+734336.1 (1,95 ± 0,05)⋅1010[11] Оценка по данным о корреляции линий MgII в спектре квазара.
OJ 287 главная 1,8⋅1010[19] Вокруг данной СМЧД вращается чёрная дыра массой 100 млн M⊙ с периодом 12 лет (см. ниже OJ 287 вторая). Но эта оценка имеет малую точность из-за ограниченного количества и точности наблюдений орбиты компаньона.
NGC 1600 (1,7 ± 0,15)⋅1010[20][21] Неожиданно массивная СМЧД для своего местоположения: в эллиптической галактике в слабо населённой области.
SDSS J08019.69+373047.3 (1,51 ± 0,31)⋅1010[11] Оценка по данным о корреляции линий MgII в спектре квазара.
SDSS J115954.33+201921.1 (1,41 ± 0,10)⋅1010[11] Оценка по данным о корреляции линий MgII в спектре квазара.
SDSS J075303.34+423130.8 (1,38 ± 0,03)⋅1010[11] Оценка по данным о корреляции линий Hβ в спектре квазара.
SDSS J080430.56+542041.1 (1,35 ± 0,22)⋅1010[11] Оценка по данным о корреляции линий MgII в спектре квазара.
Abell 1201 BCG (1,3 ± 0,6)⋅1010[22] Оценка по данным метода сильного гравитационного линзирования фоновой галактики за ярчайшей галактикой скопления.[22] Между определением массы и профиля распределения тёмной материи есть некоторые разногласия.[23]
SDSS J0100+2802 (1,24 ± 0,19)⋅1010[24][25] Оценка по данным о корреляции линий MgII в спектре квазара. Объект возник на ранних этапах эволюции Вселенной (космологическое красное смещение 6,30).
SDSS J081855.77+095848.0 (1,20 ± 0,06)⋅1010[11] Оценка по данным о корреляции линий MgII в спектре квазара.
NGC 1270 1,2⋅1010[26] Эллиптическая галактика в скоплении Персея. Активное ядро галактики с низкой светимостью.[27]
SDSS J082535.19+512706.3 (1,12 ± 0,20)⋅1010[11] Оценка по данным о линии Hβ
SDSS J013127.34-032100.1 (1,1 ± 0,2)⋅1010[28] Оценка по моделированию спектра аккреционного диска.[28]
PSO J334.2028+01.4075 1⋅1010[29] В системе присутствуют две чёрные дыры, обращающиеся друг вокруг друга по тесной орбите с периодом 542 дня. Информация представлена о более массивной чёрной дыре, масса меньшего компонента не определена.[29]
Чёрная дыра в центре эллиптической галактики RX J1532.9+3021 1⋅1010[30]
QSO B2126-158 1⋅1010[8]
Holmberg 15A 1⋅1010[31] Оценка массы находится в пределах от ~310 млрд M⊙ до 3 млрд M⊙. Значения основаны на эмпирических масштабных соотношениях, то есть получены экстраполированием и не опираются на данные о кинематике.
NGC 1281 1⋅1010[32] Компактная эллиптическая галактика в скоплении Персея. Оценка массы находится в пределах от 10 млрд M⊙ до <5 млрд M⊙[33]
SDSS J015741.57-010629.6 (9,8 ± 1,4)⋅109[11]
NGC 3842 (9,7+3,0
−2,5)⋅109[16][17] 		Ярчайшая галактика в скоплении Льва
SDSS J230301.45-093930.7 (9,12 ± 0,88)⋅109[11] Оценка по данным о корреляции линий MgII в спектре квазара.
SDSS J075819.70+202300.9 (7,8 ± 3,9)⋅109[11] Оценка по данным о линии Hβ
CID-947 (6,9+0,8
−1,2)⋅109[34] 		Составляет 10% от полной массы галактики. Оценка по данным о корреляции линий Hβ в спектре квазара.
SDSS J080956.02+502000.9 (6,46 ± 0,45)⋅109[11] Оценка по данным о корреляции линий Hβ в спектре квазара.
SDSS J014214.75+002324.2 (6,31 ± 1,16)⋅109[11] Оценка по данным о корреляции линий MgII в спектре квазара.
Мессье 87 "Powehi"[35] (7,22+0,34
−0,40)⋅109[36]
6,3e9[37] 		Центральная галактика скопления Девы; примечательна наличием релятивистской струи протяжённостью 4300 световых лет.
NGC 5419 (7,2+2,7
−1,9)⋅109[38]		 Оценка по данным о скорости звёздного населения. Вторая СМЧД-спутник может обращаться вокруг главного компонента на расстоянии около 70 парсеков.[38]
SDSS J025905.63+001121.9 (5,25 ± 0,73)⋅109[11] Оценка по данным о корреляции линий Hβ в спектре квазара.
SDSS J094202.04+042244.5 (5,13 ± 0,71)⋅109[11] Оценка по данным о корреляции линий Hβ в спектре квазара.
QSO B0746+254 5⋅109[8]
QSO B2149-306 5⋅109[8]
SDSS J090033.50+421547.0 (4,7 ± 0,2)⋅109[11] Оценка по данным о корреляции линий MgII в спектре квазара.
Мессье 60 (4,5 ± 1,0)⋅109[39]
SDSS J011521.20+152453.3 (4,1 ± 2,4)⋅109[11] Оценка по данным о корреляции линий Hβ в спектре квазара.
QSO B0222+185 4⋅109[8]
Геркулес А (3C 348) 4⋅109 Примечательна наличием джета протяжённостью миллион световых лет.
Abell 1836-BCG (3,61+0,41
−0,50)⋅109[40]
SDSS J213023.61+122252.0 (3,5 ± 0,2)⋅109[11] Оценка по данным о корреляции линий Hβ в спектре квазара.
SDSS J173352.23+540030.4 (3,4 ± 0,4)⋅109[11] Оценка по данным о корреляции линий MgII в спектре квазара.
SDSS J025021.76-075749.9 (3,1 ± 0,6)⋅109[11] Оценка по данным о корреляции линий MgII в спектре квазара.
NGC 1271 (3,0+1,0
−1,1)⋅109[41]		 Компактная эллиптическая или линзовидная галактика в скоплении Персея.[42]
SDSS J030341.04-002321.9 (3,0 ± 0,4)⋅109[11] Оценка по данным о корреляции линий MgII в спектре квазара.
QSO B0836+710 3⋅109[8]
SDSS J224956.08+000218.0 (2,63 ± 1,21)⋅109[11] Оценка по данным о корреляции линий MgII в спектре квазара.
SDSS J030449.85-000813.4 (2,4 ± 0,50)⋅109[11] Оценка по данным о корреляции линий Hβ в спектре квазара.
SDSS J234625.66-001600.4 (2,24 ± 0,15)⋅109[11] Оценка по данным о корреляции линий Hβ в спектре квазара.
ULAS J1120+0641 2⋅109[43][44] Далёкий квазар, [z]=7,085[43]
QSO 0537-286 2⋅109[8]
NGC 3115 2⋅109[45]
Q0906+6930 2⋅109[46] Далёкий блазар, [z] = 5,47
QSO B0805+614 1,5⋅109[8]
Мессье 84 1,5⋅109[47]
Abell 3565-BCG (1,34+0,21
−0,19)⋅109[40]
NGC 7768 (1,3+0,5
−0,4)⋅109[17]
NGC 1277 1,2⋅109[48] Первоначально считалось, что галактика содержит настолько массивную СМЧД, что это противоречит современным теориям формирования и эволюции галактик,[49] повторный анализ данных снизил оценку массы почти втрое,[50] а затем почти до одной десятой от первоначальной.[48]
Чёрная дыра в центре эллиптической галактики MS 0735.6+7421 1⋅109[51][52][53] Создала гигантскую вспышку после аккреции 600 млн M⊙ вещества. В явном виде масса не известна; получен только нижний предел. Необходимо делать предположения о эффективности аккреции газа и мощности джета.[51][52][53]
QSO B225155+2217 1⋅109[8]
QSO B1210+330 1⋅109[8]
NGC 6166 1⋅109[54] Центральная галактика скопления Abell 2199; примечательна наличием релятивистской струи протяжённостью сто тысяч световых лет.
Лебедь A 1⋅109[55] Ярчайший внесолнечный радиоисточник на небе Земли на частотах более 1 ГГц.
Галактика Сомбреро 1⋅109[56] Галактика с наибольшей болометрической светимостью в локальной области Вселенной; ближайшая СМЧД массой порядка миллиарда масс Солнца.
Маркарян 501 9⋅108–3,4⋅109[57] Ярчайший объект на небе Земли в гамма-диапазоне.
PG 1426+015 (1,298 ± 0,385)⋅109[4]
467 740 000[5]
3C 273 (8,86 ± 1,87)⋅108[4]
550 000 000[5]		 Ярчайший квазар на небе Земли
ULAS J1342+0928 8⋅108[58] Далёкий квазар,[58] [z]=7,54[58]
Мессье 49 5,6e8[59]
NGC 1399 5⋅108[60] Центральная галактика скопления Печи
PG 0804+761 (6,93 ± 0,83)⋅108[4]
190 550 000[5]
PG 1617+175 (5,94 ± 1,38)⋅108[4]
275 420 000[5]
PG 1700+518 (7,81++1,82
−−1,65)⋅108[4]
60 260 000[5]
NGC 4261 4⋅108[61] Примечательна наличием джета протяжённостью 88 000 световых лет.[62]
PG 1307+085 (4,4 ± 1,23)⋅108[4]
281 840 000[5]
SAGE0536AGN (3,5 ± 0,8)⋅108[63][64] Содержит 1,4% массы всей галактики
NGC 1275 3,4⋅108[65][65] Центральная галактика скопления Печи
3C 390.3 (2,87 ± 0,64)⋅108[4]
338 840 000[5]
II Zwicky 136 (4,57 ± 0,55)⋅108[4]
144 540 000[5]
PG 0052+251 (3,69 ± 0,76)⋅108[4]
218 780 000[5]
Мессье 59 2,7⋅108[66] Обладает ретроградным вращением.[67]
PG 1411+442 (4,43 ± 1,46)⋅108[4]
79 430 000[5]
Маркарян 876 (2,79 ± 1,29)⋅108[4]
240 000 000[5]
Галактика Андромеды 2,3⋅108 Ближайшая галактика к Млечному Пути
PG 0953+414 (2,76 ± 0,59)⋅108[4]
182 000 000[5]
PG 0026+129 (3,93 ± 0,96)⋅108[4]
53 700 000[5]
Fairall 9 (2,55 ± 0,56)⋅108[4]
79 430 000[5]
Маркарян 1095 (1,5 ± 0,19)⋅108[4]
182 000 000[5]
Мессье 105 1,4⋅108–2⋅108[68]
Маркарян 509 (1,43 ± 0,12)⋅108[4]
57 550 000[5]
OJ 287 вторая 1⋅108[19] Меньшая из двух чёрных дыр, вращается вокруг OJ 287 главной
RX J124236.9-111935 1⋅108[69] По данным наблюдений обсерватории Чандра разрушает звезду приливным влиянием.[69][70]
Мессье 85 1⋅108[71]
NGC 5548 (6,71 ± 0,26)⋅107[4]
123 000 000[5]
PG 1211+143 (1,46 ± 0,44)⋅108[4]
40 740 000[5]
Мессье 88 8⋅107[72]
Мессье 81 (Галактика Боде) 7⋅107[73]
Маркарян 771 (7,32 ± 3,52)⋅107[4]
7,586⋅107[5]
Мессье 58 7⋅107[74]
PG 0844+349 (9,24 ± 3,81)⋅107[4]
2,138⋅107[5]
Центавр A 5,5⋅107[75] Также примечательна наличием джета протяжённостью миллион световых лет.[76]
Маркарян 79 (5,24 ± 1,44)⋅107[4]
5,25⋅107[5]
Мессье 96 48 000 000[77] Оценки могут быть и не более 1,5 млн масс Солнца
Маркарян 817 (4,94 ± 0,77)⋅107[4]
4,365⋅107[5]
NGC 3227 (4,22 ± 2,14)⋅107[4]
3,89⋅107[5]
NGC 4151 главная 4⋅107[78][79]
3C 120 (5,55++3,14
−−2,25)⋅107[4]
2,29⋅107[5]
Маркарян 279 (3,49 ± 0,92)⋅107[4]
4,17⋅107[5]
NGC 3516 (4,27 ± 1,46)⋅107[4]
2,3⋅107[5]
NGC 863 (4,75 ± 0,74)⋅107[4]
1,77⋅107[5]
Мессье 82 (Галактика Сигара) 3⋅107[80] Одна из первых известных галактик со вспышкой звездообразования.[81]
Мессье 108 2,4⋅107[82]
M60-UCD1 2⋅107[83] Содержит 15% массы галактики.
NGC 3783 (2,98 ± 0,54)⋅107[4]
9 300 000[5]
Маркарян 110 (2,51 ± 0,61)⋅107[4]
5 620 000[5]
Маркарян 335 (1,42 ± 0,37)⋅107[4]
6 310 000[5]
NGC 4151 вторая 10 000 000[79]
NGC 7469 (12,2 ± 1,4)⋅106[4]
6 460 000[5]
IC 4329 A (9,90++17,88
−−11,88)⋅106[4]
5 010 000[5]
NGC 4593 (5,36++9,37
−−6,95)⋅106[4]
8 130 000[5]
Мессье 61 5⋅106[84]
Мессье 32 1,5⋅106–5⋅106[85] Карликовая галактика-спутник Галактики Андромеды.
Стрелец A* 4,3⋅106[86] Чёрная дыра в центре Млечного Пути.

Примечания