Чорні діри не випромінюють і не відбивають світло, що робить їх фактично невидимими для телескопів. Вчені в першу чергу виявляють і вивчають їх на основі того, як вони впливають на навколишнє середовище: чорні діри можуть бути оточені кільцями газу та пилу, які називаються акреційними дисками, які випромінюють світло з різними довжинами хвиль, включаючи рентгенівські промені.
Астрономи знають, що існує чорна діра коли зірки або газ навколо нього спотворені або іншим чином змінені. Ці ефекти проявляються кількома способами. Астрономи можуть спостерігати зірку, що прискорюється на орбіті навколо невидимого супутника, а не подвійну зірку-компаньйон, яку можна виявити (див. відео вище).
Вся маса чорної діри зосереджена в крихітній області, оточеній межею, яка називається «горизонт подій». Ніщо, що перетинає цю межу, не може повернутися до зовнішнього всесвіту, навіть світло. Чорна діра сама по собі невидима.
Чорні діри у Всесвіті не випромінюють жодного помітного типу світла. Однак астрономи все ще можуть знайти їх і дізнатися про них багато нового. Вони роблять це шляхом вимірювання видимого світла, рентгенівських променів і радіохвиль, випромінюваних матеріалом у безпосередньому оточенні чорної діри.
Чорну діру не можна побачити, тому що сильна гравітація тягне все світло в середину чорної діри. Але вчені можуть побачити, як сильна гравітація впливає на зірки та газ навколо чорної діри.
Вчені можуть виявити деякі з них впливом пульсацій на детектори. Масивні об’єкти, такі як чорні діри, можуть згинати та спотворювати світло від більш віддалених об’єктів. Цей ефект, званий гравітаційним лінзуванням, можна використовувати для пошуку ізольованих чорних дір, які інакше невидимі.