Hay varias formas diferentes de medir la masa de un agujero negro.
La detección de agujeros negros de masa estelar individual y solitaria es muy difícil y poco frecuente. Por lo tanto, es muy difícil medir la masa de tales agujeros negros solitarios. La mayoría de los agujeros negros de masa estelar que hemos detectado en alguna forma de un sistema binario (u ocasionalmente, un sistema terciario). Wikipedia ofrece una lista de todos los candidatos cercanos más cercanos que el agujero negro en el centro de la Vía Láctea, todos en forma de binario.
Para tales agujeros negros de masa estelar, la mejor manera de determinar la masa es si el agujero negro está en un sistema binario, donde la estrella compañera es una estrella normal, entonces podemos calcular la masa del agujero negro a partir del movimiento relativo del sistema binario, el período de rotación y la masa de la estrella compañera de las leyes de Kepler.
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El escenario sugerido por Jess H. Brewer es teóricamente posible, y podría ser detectable en el futuro, pero la curvatura de la luz de los agujeros negros de masa estelar es muy pequeña a las distancias que los detectamos. El candidato de agujero negro confirmado más cercano es A0620-00, que está a 3000 años luz de distancia. A tal distancia, el efecto de lente gravitacional sería muy difícil de detectar, especialmente con la tecnología actual. La mayoría de los estudios de la lente gravitacional implican la flexión de la luz por grandes galaxias o cúmulos de galaxias (eso también, por su materia bariónica, así como por el halo de materia oscura a su alrededor, y es una de las formas de determinar la contribución de la materia oscura a los cúmulos de galaxias). Las técnicas actuales de determinación de masa de agujeros negros no utilizan lentes gravitacionales para agujeros negros de masa estelar.
Así también se detectó la masa del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea. Ver la respuesta de Abhijeet Borkar a ¿Es posible que no haya una masa significativa dentro del agujero negro supermasivo en el centro de la Vía Láctea? ¿Hay alguna ecuación relacionada con la órbita en un sistema sin masa que domine centralmente? para obtener detalles sobre cómo se calculó la masa de Sagitario A * mediante mediciones cuidadosas de la estrella S2 que gira a su alrededor a una distancia muy cercana.
Para los agujeros negros supermasivos (SMBH) en otras galaxias, hay varios métodos diferentes que se han utilizado. Hay medidas directas e indirectas.
Los métodos directos implican el cálculo de la masa SMBH a partir de la dinámica de las estrellas y el gas acumulado en el propio SMBH. Requieren dinámicas estelares y técnicas de modelado de dinámica de gases y mapeo de reverberación.
Los métodos en los que se mide la masa de SMBH a partir de otros parámetros observables son los métodos indirectos. Existen varias relaciones entre los parámetros de la galaxia anfitriona y los parámetros centrales del SMBH que se han establecido a partir de varias décadas de observaciones, y esto limita la masa del SMBH. Algunas de las relaciones más populares son la relación [matemática] M_ {BH} – \ sigma _ {*} [/ matemática] (masa BH y dispersión de velocidad de las estrellas, o la relación de luminosidad de bulto.
