Список наймасивніших чорних дір, виявлених на цей час (і ймовірних кандидатів), впорядкований за масою і вказує маси, виміряні в одиницях сонячної маси (M☉), приблизно 2×1030 кілограмів.
Вступ
Надмасивна чорна діра (НМЧД) — це чорна діра розміром від сотень тисяч до мільярдів сонячних мас. Припускається, що такі чорні діри існують в центрах майже всіх масивних галактик. У деяких галактиках існують подвійні системи надмасивних чорних дір, як от у галактиці OJ 287. Однозначні динамічні докази наявності НМЧД існують лише в кількох галактиках[1], включаючи Чумацький Шлях, галактики Місцевої групиM31 і M32, а також кілька галактик за межами Місцевої групи, наприклад NGC 4395. У цих галактиках середньоквадратична швидкість зір або газу зростає як ~1/r поблизу центру, що вказує на наявність в центрі точкової маси. Але у більшості спостережуваних галактик середньоквадратичні швидкості пологі або навіть падають у напрямку до центру, тому для них неможливо з упевненістю стверджувати наявність надмасивної чорної діри[1]. Тим не менш, загальновизнано, що центр майже кожної галактики містить надмасивну чорну діру[2]. Причиною цього припущення є співвідношення М–сигма, тісний (з низькою статистичною дисперсією) зв’язок між масою діри в приблизно 10 галактиках із надійним виявленням надмасивних чорних дір і дисперсією швидкості зір у балджах цих галактик[3]. Хоч ця кореляція базується на невеликій кількості галактик, багато астрономів припускає наявність сильного зв’язку між утворенням чорної діри та самою галактикою[2].
Попри те, що НМЧД зараз існують майже в усіх масивних галактиках, більш масивні чорні діри зустрічаються рідко; на сьогодні їх виявлено лише кілька десятків. Визначати маси окремих НМЧД надзвичайно складно, тому вони досі залишаються областю активних досліджень. Поки що точні маси НМЧД визначалися лише для галактик в межах надскупчення Ланіакея та дляактивних ядер галактик.
Іншою проблемою для цього списку є метод, який використовується для визначення маси. Такі методи, як ревербераційне картування широкої лінії випромінювання, доплерівські вимірювання, дисперсія швидкості та співвідношення М–сигма, поки що не достатньо добре перевірені й відкалібровані. Маси, отримані даними методами, здебільшого суперечать одна одній.
Цей список містить надмасивні чорні діри з відомими масами, визначеними принаймні за порядком величини. Деякі об’єкти в цьому списку мають два посилання. Наприклад, 3C 273 має одне вимірювання Петерсона й ін. (2013) з використанням методу BLRM[4], а інше вимірювання Нельсона з використанням величини [OIII ]λ5007 та дисперсії швидкості[5] (2000). Зауважте, що цей список дуже неповний, оскільки лише Слоанівський цифровий огляд неба (SDSS) виявив 200000квазарів, які, ймовірно, можуть бути пов'язані з чорними дірами в мільярди M☉. Крім того, є кілька сотень робіт з вимірюваннями мас чорних дір, які ще не включені до цього списку. Попри це, показано більшість добре відомих чорних дір з масами понад 1 мільярд M☉. В список включено всі галактики Мессьє з точно відомими чорними дірами.
Нові відкриття свідчать про те, що багато чорних дір, які називаються «надзвичайно великими», можуть перевищувати 100 мільярдів або навіть 1 трильйон M☉[6].
Список
Через дуже великі значення мас, числа вказуються в експоненційному записі (мантиса, помножена на ступінь десяти). Значення з невизначеністю записуються в круглих дужках, якщо це можливо. Різні об'єкти в цьому списку мають різні методи вимірювання та різні систематичні похибки отриманих значень маси. Методи вимірювання описані в примітках.
Оцінено за допомогою калориметричної моделі адіабатичного росту ядра на основі моделі Серсіка з n=4. Це узгоджується з еволюційним моделюванням акреції газу та профілями щільності галактики[7]. Маса не вимірювалася безпосередньо.
Спричинила колосальний спалах АЯГ після накопичення 600 мільйонів M☉ речовини.
Розрахованона основі дослідження ядра центральної галактики[9][10] Попередні непрямі припущення щодо ефективності акреції газу та реактивної потужності дають нижню межу в 1 мільярд M☉[11][12][13].
Вищевказані маси більші, ніж передбачення моделей росту чорної діри, і тому є ненадійними.
(Теоретична межа)
5×1010
Це максимальна маса чорної діри, яку передбачають моделі, принаймні для надмасивної чорної діри, що сяє через акрецію. Близько 1010M☉ інтенсивне випромінювання і утворення зір в акреційному диску сповільнюють ріст чорної діри. За вік Всесвіту чорні діри не встигнуть вирости до мас, більших за цю межу[14][15][16][17]. Наведено для довідки.
Зазначену масу отримано за допомогою орбітальних осесиметричних моделей Шварцшильда. Попередні оцінки коливаються від ~310 мільярдів M☉ до 3 мільярдів M☉, усі вони ґрунтуються на емпіричних масштабних співвідношеннях і, таким чином, отримані шляхом екстраполяції, а не з кінематичних вимірювань[19].
У статті 2010 року було припущено, що випромінювання колімується навколо осі струменя, що створює оптичну ілюзію дуже високої яскравості, і, отже, можливе завищення маси чорної діри[21].
Значення, отримане як непряма оцінка з використанням моделі мінімальної світності Еддінгтона, необхідної для врахування комптонівського охолодження навколишнього скупчення[26].
Оцінено за сильним гравітаційним лінзуванням фонової галактики[37]. Існує небезпека неоднозначності між визначенням маси чорної діри і профілем темної матерії скупчення галактик[38].
Колись вважалося, що чорна діра настільки масивна, що це суперечить теоріям утворенням і еволюції галактик[63], повторний аналіз даних переглянув їх у бік зменшення до приблизно третини початкової оцінки[64], а потім до однієї десятої[62]
↑Mehrgan, K.; Thomas, J.; Saglia, R.; Massalay, X.; Erwin, P.; Bender, R.; Kluge, M.; Fabricius, M. (2019). A 40-billion solar mass black hole in the extreme core of Holm 15A, the central galaxy of Abell 85. The Astrophysical Journal. 887 (2): 195. arXiv:1907.10608. Bibcode:2019ApJ...887..195M. doi:10.3847/1538-4357/ab5856. S2CID198899965.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
↑López-Cruz, O.; Añorve, C.; Birkinshaw, M.; Worrall, D. M.; Ibarra-Medel, H. J.; Barkhouse, W. A.; Torres-Papaqui, J. P.; Motta, V. (2014). The Brightest Cluster Galaxy in Abell 85: The Largest Core Known So Far. The Astrophysical Journal. 795 (2): L31. arXiv:1405.7758. Bibcode:2014ApJ...795L..31L. doi:10.1088/2041-8205/795/2/L31. S2CID1140857.
↑ абвгдежиклмGhisellini, G.; Ceca, R. Della; Volonteri, M.; Ghirlanda, G.; Tavecchio, F.; Foschini, L.; Tagliaferri, G.; Haardt, F.; Pareschi, G.; Grindlay, J. (2010). Chasing the heaviest black holes in active galactic nuclei, the largest black hole. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 405 (1): 387. arXiv:0912.0001. Bibcode:2010MNRAS.405..387G. doi:10.1111/j.1365-2966.2010.16449.x. S2CID40214759.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
↑Ghisellini, G.; Foschini, L.; Volonteri, M.; Ghirlanda, G.; Haardt, F.; Burlon, D.; Tavecchio, F. та ін. (14 липня 2009). The blazar S5 0014+813: a real or apparent monster?. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. v2. 399 (1): L24—L28. arXiv:0906.0575. Bibcode:2009MNRAS.399L..24G. doi:10.1111/j.1745-3933.2009.00716.x. S2CID14438667.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
↑Christopher A Onken; Fuyan Bian; Xiaohui Fan; Feige Wang; Christian Wolf; Jinyi Yang (August 2020), thirty-four billion solar mass black hole in SMSS J2157–3602, the most luminous known quasar, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 496 (2): 2309, arXiv:2005.06868, Bibcode:2020MNRAS.496.2309O, doi:10.1093/mnras/staa1635
↑ абWalker, S. A.; Fabian, A. C.; Russell, H. R.; Sanders, J. S. (2014). The effect of the quasar H1821+643 on the surrounding intracluster medium: Revealing the underlying cooling flow. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 442 (3): 2809. arXiv:1405.7522. Bibcode:2014MNRAS.442.2809W. doi:10.1093/mnras/stu1067. S2CID118724526.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
↑ абGhisellini, G.; Tagliaferri, G.; Sbarrato, T.; Gehrels, N. (2015). SDSS J013127.34-032100.1: A candidate blazar with a 11 billion solar mass black hole at $z$=5.18. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. 450: L34—L38. arXiv:1501.07269. Bibcode:2015MNRAS.450L..34G. doi:10.1093/mnrasl/slv042. S2CID118449836.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
↑ абLiu, Tingting; Gezari, Suvi; Heinis, Sebastien; Magnier, Eugene A.; Burgett, William S.; Chambers, Kenneth; Flewelling, Heather; Huber, Mark; Hodapp, Klaus W.; Kaiser, Nicholas; Kudritzki, Rolf-Peter; Tonry, John L.; Wainscoat, Richard J.; Waters, Christopher (2015). A Periodically Varying Luminous Quasar at z=2 from the Pan-STARRS1 Medium Deep Survey: A Candidate Supermassive Black Hole Binary in the Gravitational Wave-Driven Regime. The Astrophysical Journal. 803 (2): L16. arXiv:1503.02083. Bibcode:2015ApJ...803L..16L. doi:10.1088/2041-8205/803/2/L16. S2CID118580031.
↑Hlavacek-Larrondo, J.; Allen, S. W.; Taylor, G. B.; Fabian, A. C.; Canning, R. E. Ato.; Werner, N.; Sanders, J. S.; Grimes, C. K.; Ehlert, S.; von Der Linden, A. (2013). Probing the extreme realm of AGN feedback in the massive galaxy cluster, RX J1532.9+3021. The Astrophysical Journal. 777 (2): 163. arXiv:1306.0907. Bibcode:2013ApJ...777..163H. doi:10.1088/0004-637X/777/2/163. S2CID118597740.
↑Yıldırım, Akın; Bosch, Van Den; E, Remco C.; van de Ven, Glenn; Dutton, Aaron; Läsker, Ronald; Husemann, Bernd; Walsh, Jonelle L.; Gebhardt, Karl (11 лютого 2016). The massive dark halo of the compact early-type galaxy NGC 1281. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society(англ.). 456 (1): 538—553. arXiv:1511.03131. Bibcode:2016MNRAS.456..538Y. doi:10.1093/mnras/stv2665. ISSN0035-8711. S2CID118483580.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
↑Trakhtenbrot, Benny; Megan Urry, C.; Civano, Francesca; Rosario, David J.; Elvis, Martin; Schawinski, Kevin; Suh, Hyewon; Bongiorno, Angela; Simmons, Brooke D. (2015). An Over-Massive Black Hole in a Typical Star-Forming Galaxy, 2 Billion Years After the Big Bang. Science. 349 (168): 168—171. arXiv:1507.02290. Bibcode:2015Sci...349..168T. doi:10.1126/science.aaa4506. PMID26160942. S2CID22406584.
↑Daniel J. Mortlock; Stephen J. Warren; Bram P. Venemans; Patel; Hewett; McMahon; Simpson; Theuns; Gonzáles-Solares; Adamson; Dye; Hambly; Hirst; Irwin; Kuiper; Lawrence; Röttgering та ін. (2011). A luminous quasar at a redshift of z = 7.085. Nature. 474 (7353): 616—619. arXiv:1106.6088. Bibcode:2011Natur.474..616M. doi:10.1038/nature10159. PMID21720366. S2CID2144362.
↑Kormendy, John; Richstone, Douglas (1992). Evidence for a supermassive black hole in NGC 3115. The Astrophysical Journal. 393: 559—578. Bibcode:1992ApJ...393..559K. doi:10.1086/171528.
↑Jinyi Yang; Feige Wang; Xiaohui Fan; Joseph F. Hennawi; Frederick B. Davies; Minghao Yue; Eduardo Banados; Xue-Bing Wu; Bram Venemans; Aaron J. Barth; Fuyan Bian; Konstantina Boutsia; Roberto Decarli; Emanuele Paolo Farina; Richard Green; Linhua Jiang; Jiang-Tao Li; Chiara Mazzucchelli; Fabian Walter (2020). Pōniuāʻena: A Luminous z=7.5 Quasar Hosting a 1.5 Billion Solar Mass Black Hole. The Astrophysical Journal Letters. 897 (1): L14. arXiv:2006.13452. Bibcode:2020ApJ...897L..14Y. doi:10.3847/2041-8213/ab9c26. S2CID220042206.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
↑GEBHARDT, K.; LAUER, T. R.; PINKNEY, J.; BENDER, R.; RICHSTONE, D.; ALLER, M.; BOWER, G.; DRESSLER, A. (December 2007). The Black Hole Mass and Extreme Orbital Structure in NGC 1399. The Astrophysical Journal. 671 (2): 1321—1328. arXiv:0709.0585. Bibcode:2007ApJ...671.1321G. doi:10.1086/522938. S2CID12042010.
↑Ray, Shankar; Bagchi, Joydeep; Dhiwar, Suraj; Pandge, M. B.; Mirakhor, Mohammad; Walker, Stephen A.; Mukherjee, Dipanjan (2022). Hubble Space Telescope Captures UGC 12591: Bulge/Disc properties, star formation and 'missing baryons' census in a very massive and fast-spinning hybrid galaxy. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 517 (1): 99—117. arXiv:2203.02885. Bibcode:2022MNRAS.517...99R. doi:10.1093/mnras/stac2683.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
↑Thilker, David A.; Donovan, Jennifer; Schiminovich, David; Bianchi, Luciana; Boissier, Samuel; Gil de Paz; Armando; Madore, Barry F.; Martin, D. Christopher; Seibert, Mark (2009). Massive star formation within the Leo 'primordial' ring. Nature. 457 (7232): 990—993. Bibcode:2009Natur.457..990T. doi:10.1038/nature07780. PMID19225520. S2CID4424307.
↑ абKomossa, S.; Halpern, J.; Schartel, N.; Hasinger, G.; Santos-Lleo, M.; Predehl, P. (May 2004). A Huge Drop in the X-Ray Luminosity of the Nonactive Galaxy RX J1242.6-1119A, and the First Postflare Spectrum: Testing the Tidal Disruption Scenario. The Astrophysical Journal Letters. 603 (1): L17—L20. arXiv:astro-ph/0402468. Bibcode:2004ApJ...603L..17K. doi:10.1086/382046. S2CID53724998.
↑Ghez, A. M.; Salim; Weinberg; Lu; Do; Dunn; Matthews; Morris; Yelda; Becklin; Kremenek; Milosavljevic; Naiman та ін. (2008). Measuring Distance and Properties of the Milky Way's Central Supermassive Black Hole with Stellar Orbits. Astrophysical Journal. 689 (2): 1044—1062. arXiv:0808.2870. Bibcode:2008ApJ...689.1044G. doi:10.1086/592738. S2CID18335611.