一张班级合影里，最高的和最矮的一眼就能挑出来，最难认的恰恰是中等个头的那批：跟谁都差不多，得拿尺子量。中等质量黑洞在观测上就是这批人——不是不存在，而是每一类证据都刚好差一口气：位置够近的太小，够大的又太远。差的正是分辨率与灵敏度，还有运气。
中等质量黑洞指约 10² 到 10⁵ 倍太阳质量的天体。它们对周围恒星的引力影响半径约 GM/σ²，10⁴ 倍太阳质量在 10 Mpc 外只张开约 0.1 毫角秒；同样爱丁顿比下，亮度又只有 10⁸ 倍太阳质量黑洞的万分之一。目前最受关注的候选是 HLX-1，估计约 2×10⁴ 倍太阳质量。
影响半径太小，恒星运动学够不着
动力学测质量的前提是分辨出「被黑洞拽着跑」的恒星，范围约 GM/σ²。
10⁴ 倍太阳质量、σ 取 100 km/s，影响半径只有约 0.004 pc。放到 10 Mpc 外，张角不到 0.1 毫角秒。
哈勃的分辨率只有几十毫角秒，等于连门都进不去，只能挑最近的星系。
亮度随质量下降，越小的越暗
同样按爱丁顿比吸积，光度与质量成正比：10⁴ 倍太阳质量的爱丁顿光度约 1.3×10⁴² erg/s。
这个亮度在星系核里不显眼，尤其当它藏在球状星团中心时。
于是搜寻只能靠 X 射线：没有光学亮核、却突然爆发的软 X 射线点源就是候选。
最亮的候选，也可能是别的东西
HLX-1 是其中最有名的一个：位于 ESO 243-49 星系外围，X 射线爆发时可达 10⁴² erg/s 量级。
问题在于，超爱丁顿吸积的中子星或恒星级黑洞也能到这个亮度；要排除它们，得看爆发的时间行为与谱形，而这些证据至今不算干净。
球状星团里的候选更麻烦：星密度高，任何一颗背景星都可能伪装成黑洞。
引力波提供了另一条路，但目前只摸到边
2019 年的 GW190521 由约 85 与 66 倍太阳质量并合，产物约 142 倍，按质量已进入中等区间。
但它是并合产物，不是我们想找的「原始」中等质量黑洞。
未来的空间引力波天文台对毫赫兹频段敏感，理论上能直接称出它们的质量。
| 参数 | 数值 | 口径与来源 |
|---|---|---|
| 中等质量黑洞的质量范围 | 约 10²–10⁵ 倍太阳质量 | 习惯划分，无严格边界 |
| HLX-1 的估计质量 | 约 2×10⁴ 倍太阳质量 | X 射线爆发拟合，估计值 |
| 10⁴ 倍太阳质量在 10 Mpc 外的张角 | 约 0.1 毫角秒 | GM/σ² 估算 |
| 10⁴ 倍太阳质量的爱丁顿光度 | 约 1.3×10⁴² erg/s | 4πGMm_p c/σ_T |
| GW190521 并合产物质量 | 约 142 倍太阳质量 | LIGO/Virgo 2020 |
哪些是观测，哪些还是推断
常见问题
因为两端都有明确群体：恒星级黑洞几倍到几十倍太阳质量，超大质量黑洞百万倍以上，中间这段长期缺乏确证。
有候选。球状星团和银盘附近都发现了质量集中的迹象，但没有一例达到「确证」的标准。
不能这么推。现有观测对 10³ 到 10⁴ 倍太阳质量、吸积又很弱的天体本来就不敏感，空缺可能只是探测能力的空缺。
延伸阅读
- Farrell, S. A. et al. 2009, An intermediate-mass black hole of over 500 solar masses in the galaxy ESO 243-49, Nature 460, 73
- Abbott, R. et al. 2020, Properties and astrophysical implications of the 150 M☉ binary black hole merger GW190521, ApJL 900, L13
- NASA Chandra X 射线天文台科普页（chandra.harvard.edu）— 中等质量黑洞候选简介