如何找到黑洞？

黑洞的引力太大，甚至光线也无法从中逸出。如果我们看不到它们，并且吸收了所有电磁辐射，那么我们如何找到它们呢？

添加到约翰·康德的答案。根据NASA网页“黑洞”，显然无法通过检测直接来自黑洞的任何形式的电磁辐射来进行黑洞的探测（因此，无法“看到”）。

黑洞是通过从网页观察与周围物质的相互作用来推断的：

但是，我们可以推断出黑洞的存在，并通过检测黑洞对附近其他物质的影响来研究它们。

这还包括检测从朝黑洞加速的物质放射的X射线辐射。尽管这似乎与我的第一段矛盾，但需要指出的是，这并非直接来自黑洞，而是与物质加速向黑洞相互作用。

有很多方法可以做到这一点。

引力透镜

这是迄今为止最著名的。其他人已经提到了它，但我将对其进行说明。

来自远处的物体发出的光会因重力而弯曲，从而产生类似透镜的效果。这会导致物体的多个图像或图像失真（多个图像会引起爱因斯坦环和十字）。

因此，如果我们在没有可见大块物体的区域观察到镜头效应，则那里可能存在黑洞。另一种选择是，我们在暗物质“光晕”中凝视，该暗物质围绕着（并延伸通过）每个星系和星系团的发光成分（请参阅：子弹团）。在足够小的尺度上（即-星系的中心区域），这并不是真正的问题。

（这是艺术家对银河系在BH之后传递的印象）

引力波

旋转黑洞和其他涉及黑洞的动力学系统会发出引力波。像LIGO（最终是LISA）之类的项目能够检测到这些波浪。LIGO / VIRGO / LISA感兴趣的一个主要候选对象是二进制黑洞系统的最终碰撞。

红移

有时，我们在带有恒星的双星系统中有一个黑洞。在这种情况下，恒星将绕公共重心运行。

如果我们仔细观察恒星，当它远离我们时，它的光将发生红移，而当它靠近我们时，其光将发生蓝移。红移的变化表明旋转，并且在没有可见的第二天体的情况下，我们通常可以得出结论，那里存在黑洞或中子星。

Salpeter-Zel'dovitch / Zel'dovitch-Novikov提案

回顾一下这里的历史，Salpeter和Zel'dovitch独立提出，我们可以从气体云中的冲击波中识别出黑洞。如果黑洞通过气体云，则云中的气体将被迫加速。这会发出辐射（大部分是X射线），我们可以测量到。

Zel'dovitch-Novikov提议对此进行了改进，该提议着眼于具有恒星的双星系统中的黑洞。来自恒星的部分太阳风将被吸入黑洞。风的这种异常加速将再次导致X射线冲击波。

这种方法（或多或少）导致发现Cyg X-1

宇宙陀螺仪

Cyg A就是一个例子。旋转黑洞就像宇宙陀螺仪一样，它们不容易改变其方向。

在以下Cyg A的放射线图像中，我们看到从中心点发出的这些微弱的气体喷流：

这些喷气机长数十万光年，但它们非常直。不连续，但笔直。无论对象位于中心，它必须能够长时间保持其方向。

该物体是一个旋转的黑洞。

类星体

大多数类星体被认为是由黑洞驱动的。许多（如果不是全部）关于其行为的候选解释涉及带有吸积盘的黑洞，例如Blandford-Znajek过程。

当各种物体向后移动时，黑洞还可以通过如何弯曲光线来检测。这种现象称为万有引力透镜，是爱因斯坦的广义相对论最视觉上令人震惊的预测。

此图像描绘了重力透镜的几何形状。在存在质量的情况下，由于时空的扭曲，来自发光背景物体的光发生了弯曲（此处，红点可能是所讨论的黑洞）：

天文学家已经在我们自己的银河系中心发现了一个超大质量黑洞，并被称为射手座A *。

在过去的十年中，已经跟踪了一小群恒星的轨迹，并且它们快速运动的唯一解释是存在一个质量约为400万个太阳的高度紧凑的物体。考虑到所涉及的质量和距离尺度，结论是它必须是一个黑洞。

一种方法是跟随Gamma Ray Bursts。当黑洞以周围的气体为食或吞下距离太近的恒星时，它们通常会发出非常高能且易于发现的伽马射线爆发（尽管它们不会持续很长时间）。

在超大质量黑洞的情况下，它们似乎位于每个大中型星系的中心。它使在哪里看起来很容易。

在此之前给出的所有4个答案都非常好并且彼此完整。寻找绕目标物体运动的物体，还可以计算目标物体的质量。

落入黑洞的物质朝着光速加速。随着加速，物质分解为亚原子粒子和硬辐射，即X射线和伽马射线。黑洞本身是不可见的，但是可见的来自入射物质的光（主要是X射线，γ射线）被加速并分解成颗粒。

钱德拉X射线太空望远镜朝我们银河系的中心看去，除了捕捉到Sgr A *之外，还间接观察到了几个黑洞，它们捕获了吞入东西的坚硬放射线，这些吞噬物吞下了东西。之后，如果附近没有其他东西可以吸收，黑洞又会变黑。

http://chandra.harvard.edu/press/05_releases/press_011005.html

在这里，您可以在银河系中心附近的黑洞群中看到一些爆发。

检测黑洞的方法（实际上不是黑洞或奇异点，因为它们确实具有质量，半径，旋转，电荷以及密度，它们随半径而变化，请参见http://en.wikipedia.org/wiki/Schwarzschild_radius）。

• 要被动地检测（星状或超大质量的）黑洞，查看/等待偶发发生的硬辐射，然后进行观察，看看您是从实际的黑洞中捕获到了伽玛射线（伽马射线爆发）还是只是白色的矮星或中子星正在做周期性新星；

• 主动检测引力透镜的黑洞外观，这是一种连续效应，或者是恒星绕着Sgr A *在空间上看似空的点（例如S2以5000 + km / sec的速度）高速旋转

http://zh.wikipedia.org/wiki/S2_（星级）

但是，将没有什么原因造成的。最好在它发生之前先对天空中的斑点进行一些观测。