Чёрная дыра средней массы — это чёрная дыра, масса которой значительно больше, чем масса чёрной дыры звёздной массы (от 10 до нескольких десятков масс Солнца), но гораздо меньше, чем у сверхмассивной чёрной дыры (от миллиона до десятков миллиардов масс Солнца). Предполагается, что этих объектов значительно меньше, чем относительно распространённых чёрных дыр звёздной массы и сверхмассивных чёрных дыр. Поскольку механизмы формирования чёрных дыр средней массы неизвестны, не совсем понятно, чем вызвано такое значительное различие в количестве объектов.
Чёрные дыры средней массы являются слишком массивными, чтобы они могли сформироваться путём гравитационного коллапса одиночной звезды (как чёрные дыры звёздной массы). В их окружении отсутствуют экстремальные условия (высокая плотность и скорости движения), наблюдаемые в центрах галактик, которые приводят к формированию сверхмассивных чёрных дыр. В науке рассматриваются следующие сценарии образования чёрных дыр средней массы:
Хотя до последнего времени не было никаких определённых наблюдательных данных, подтверждающих существование чёрных дыр средней массы, коллектив радиотелескопа CSIRO в Австралии 9 июля 2012 года объявил об открытии первой чёрной дыры средней массы Hyper-Luminous X-ray Source 1 (или HLX-1)[2].
На сегодняшний день самая большая выборка кандидатов в чёрные дыры промежуточных масс включает 305 объектов[3], отобранных при помощи анализа около миллиона оптических спектров галактик, полученных обзором SDSS (Sloan Digital Sky Survey).[4] Рентгеновское излучение, наличие которого является подтверждением классификации кандидата как чёрной дыры промежуточных масс, было обнаружено у 10 из этих объектов[3].
Некоторые ультраяркие рентгеновские источники (ULXs) в близлежащих галактиках могут оказаться чёрными дырами средней массы (от 100 до 1000 масс Солнца)[5][6]. ULXs наблюдаются в областях звёздообразования (например, в галактике M82[7]) и выглядят связанными с молодыми скоплениями звёзд, наблюдаемыми в этих областях. Однако только динамическое измерение масс путём анализа оптического спектра звёзд-спутников может позволить выявить присутствие чёрных дыр средней массы как компактных аккреторов ULXs.
Дополнительные свидетельства существования чёрных дыр средней массы могут быть получены путём наблюдения гравитационного излучения, излучаемого малого размера остатками, обращающимися вокруг таких дыр[8]. Также отношение M–сигма предсказывает, что чёрные дыры с массами от 104 до 106 солнечных должны присутствовать в галактиках с малой светимостью.