Jak se určuje hmotnost černé díry?

Jako černou díru označujeme objekt s tak silnou gravitací, že úniková rychlost přesahuje rychlost světla. Z jeho gravitačního vlivu se pak nemohou vymanit ani fotony elektromagnetického záření. 

Černá díra se navenek projevuje pouze gravitací a přímo z toho vyplývají i možnosti jejího „zvážení“ na dálku. Předně, budeme-li mluvit o zcela samostatně existující černé díře, nelze ji na dálku ani odhalit, natož určit jakékoliv její parametry. Jedinou možností zůstává, že se nachází v blízkosti jiných, pozorovatelných objektů – tedy že tvoří součást dvojhvězdy nebo leží v centru vícehvězdného systému, například galaxie. Potom lze ke stanovení její hmotnosti využít Keplerovy zákony, které platí ve dvojhvězdách stejně jako v planetárních soustavách. 

TIP: Jak vznikají černé díry: Dokážeme vyluštit záhadu temných žroutů?

V nerozlišitelných případech, například u černých veleděr v centrech vzdálených galaxií, lze použít odvozené statistické vztahy. Hmotnost černé díry je pak možné odhadnout, třeba z disperze rychlostí stálic změřené ze spektra. V neposlední řadě můžeme hmotnost černé díry odhadnout, tvoří-li důsledek kolize ve spirálujícím binárním systému a je zdrojem gravitačních vln. Z jejich spektra lze rovněž určit hmotnost výsledného kompaktního objektu.