Sedan Grote Reber (1911-2002) observerade svarta hål, utan att veta om att det är svarta hål som genererar energin, för första gången år 1939 så har tekniken för att studera svarta hål gått framåt mycket. Det är framförallt utvecklandet av Very Long Baseline Interferometry (VLBI) på 1960-talet samt Hubble Space Telescope (HST) som ligger bakom det.

Rotationstider i galaxernas centrum, som kan beräknas genom mätningar av dopplerförskjutningar med spektroskopi, tillåter uppskattningar av centralobjektens massor och dessa leder i de flesta till massor som motsvarar flera miljarder solmassor koncentrerade till så små volymer att de skulle kunna få plats i de inre delarna av Solsystemet.

Elliptiska galaxen Messier 87

Mest karakteristiskt för svarta hål är de ganska väldefinierade jets som strålar ut i båda riktningarna från dess rotationsaxel. Dessa jets kan ses på bilder av galaxer tagna med professionella teleskop och i vissa fall även på bättre bilder tagna med amatörteleskop. T ex jeten i M87 finns tydligt dokumenterade på bilder tagna med amatörteleskop sedan åtminstone 25 år tillbaka.

Jet ifrån den jättelika elliptiska galaxen M87 50 miljoner ljusår bort i stjärnbilden Jungfrun. (Courtesy HST).

Det galaktiska svarta hålet i galaxens mitt, som nu heter Pöhewi uppkallad efter hawaianska för oändlig skapelse, har en massa på otroliga 6,5 miljarder solmassor och en diameter hos händelsehorisonten som är större än Neptunus omloppsbana i Solsystemet.

Händelsehorisonten och ansamlingsskiva vid det galaktiska svarta hålet Pöhewi i M87 (Courtesy EHT)

Radiogalaxen Kentauren A

I mitten av denna bild på radiogalaxen Kentauren A (NGC5128) tagen av stjärnfotografen David Malin finns ett av de största svarta hålen som man känner till. Nya mätningar tyder på att densiteten i kärnan av denna galax överstiger 14 miljarder solmassor per kubikljusår (Courtesy AAT).

Elliptiska galaxen NGC 4261

I den vänstra bilden från år 1995 ses de centrala delarna av den elliptiska galaxen NGC4261 i stjärnbilden Jungfrun. En ovanligt tydlig skiva, innehållande tillräckligt med materia för att bilda ungefär 100000 stjärnor, ses runt centralobjektet som beräknas ha en massa motsvarande 1,2 miljarder stjärnor av Solens storlek. Centralobjektet samt skivan runt det befinner sig inte riktigt i centrum av galaxen vilket tyder på galaxen inte har slagit sig till riktigt till ro (Courtesy HST).
Den mellersta bilden från Chandra i röntgen visar att galaxen består av en mängd neutronstjärnor och svarta hål förutom det i centrumet. Dessa har troligtvis bildats vid omfattande galaxkollisioner. De svarta hålen kommer på sikt att smälta samman till ett stort i kärnan av galaxen (Courtesy Chandra and DSS respectively).

Ansamlingsskiva i galaxen NGC 6251

Den första bilden (1997) på ett svart hål där ackreationsskivan är synlig; vanligtvis är det svarta hålet omgivet av en kokongliknande struktur av materia. Den blå delen visar ackreationsskivan som strålar i den ultravioletta delen av spektrat och av någon anledning är krökt. Bilden visar kärnan i galaxen NGC6251 i stjärnbilden Lilla Björnen. Galaxen har en jet som har sitt ursprung vid detta svarta hål (Courtesy HST).

Massrelation mellan galaxer och det galaktiska svarta hålet i dess mitt

Det finns en koppling mellan galaxers centrala galaktiska svarta håls massa och massan på galaxens centrumansamling. Genom att mäta stjärnors rörelse går det att beräkna galaxcentrats massa och därmed även uppskatta det svarta hålets massa med en osäkerhet på mindre än 50 %. Det svarta hålet väger 0,2 % av galaxens centrum.

Galaxer och deras galaktiska svarta hål (Courtesy STScI & Karl Gebhardt).