Även om svarta hål i sig är osynliga, lämnar deras gravitationsinflytande omisskännliga fingeravtryck på närliggande materia och ljus. Astronomer upptäcker dem genom massmätningar, gravitationslinser och högenergistrålning.
I binära system kan rörelsen av en synlig stjärna eller en gasformig skiva avslöja närvaron av en osynlig massiv följeslagare. Genom att spåra omloppsperioden, hastigheten och kurvan för radiell hastighet härleder astronomer systemets totala massa. Om den antagna massan överstiger cirka tre solmassor – långt över maxvärdet för en neutronstjärna – är ett svart hål den mest rimliga förklaringen.
Till exempel är kärnan i galaxen NGC4261 värd för en stor, spiralformad skiva ungefär lika stor som vårt solsystem. Dess rotationskurva indikerar en massa som är mycket större än solens, vilket pekar på ett supermassivt svart hål som lurar inuti.
Einsteins allmänna relativitetsteori förutsäger att massiva objekt kröker rumtiden och böjer ljusets väg. Denna effekt bekräftades först under solförmörkelsen 1919, när stjärnljuset avleddes av solens gravitation.
När ett massivt, annars osynligt föremål ligger mellan jorden och en avlägsen källa, kan det fungera som ett naturligt teleskop, förstora och duplicera bakgrundsljuset. Sådana mikrolinsningshändelser observerades berömt i MACHO‑96‑BL5-systemet, där två nära varandra belägna bilder dök upp i Hubble-bilder, som avslöjade passagen av en osynlig lins – troligen ett svart hål med stjärnmassa.
Material som faller in i ett svart hål värms upp till extrema temperaturer, vilket ger rikliga röntgen- och gammastrålning. Den binära röntgenstrålen CygnusX-1, som drivs av sin följeslagare HDE226868, är ett läroboksexempel:dess ackretionsskiva utstrålar ljusa röntgenstrålar som kan detekteras av observatorier som NASA:s Chandra X-ray Observatory.
Supermassiva svarta hål kan också skjuta upp relativistiska jetstrålar som sänder ut starka radiovågor. Galaxen M87 är värd för en sådan jet, ett kännetecken för ett svart hål miljarder solmassor i massa.
Det är viktigt att komma ihåg att svarta hål inte är kosmiska dammsugare; de lockar bara till sig materia som kommer för nära. Trots deras osynlighet är de indirekta bevisen på deras existens övertygande och fortsätter att underblåsa vetenskapliga upptäckter.
