Ⅰ 探測黑洞的方法有哪些
黑洞目前還算是理論上的天體，因為還沒有人直接觀測到它。但是科學界普遍相信黑洞的存在，因為越來越多的觀測證據間接的指向這一點。證據一：吸積盤 黑洞是一類引力極大的天體，進入黑洞視界（史瓦西半徑）的一切物體都無法逃出，包括光（電磁波）。黑洞對於視界外的天體也有引力作用，速度不夠快的天體會在引力作用下落入視界內。這些被吸進的物質就會形成可觀測得吸積盤。吸積盤通常在在黑洞的赤道平面，這源於黑洞自轉產生的離心效應（可與地球、太陽等天體對比。地球、太陽等天體在自轉產生的離心效應的影響下呈現略扁的形狀）。 科學家已觀測到一些恆星的異常運動，就好像受到另一大質量天體的吸引一樣，少部分更產生吸積盤的效應，通常這只發生在雙星系統中。然而這些被觀測的天體並沒有發現存在伴星（雙星系統中的兩顆恆星互為伴星），經推測，這很可能是因為伴星為黑洞。證據二：霍金輻射 科學家曾探測到很強的射電輻射，然而卻如何也找不到射電源。經推測，這射電源很可能是黑洞。 由量子物理可知，在能量中可以產生虛粒子對，一個正粒子，一個負粒子。通常情況下，在能量中創生的粒子對幾乎在瞬間就會相互湮滅，不會被觀測到。但在黑洞問題的討論中就有些復雜。粒子對可在黑洞內、黑洞外以及黑洞視界邊緣創生。因為黑洞的引力強到連光也無法逃脫，所以在黑洞視界內創生的粒子對無法逃出黑洞，會在黑洞內湮滅。在黑洞外創生的粒子對，因離黑洞足夠遠，不會被吸入黑洞，但會很快湮滅。而在黑洞視界邊緣創生的粒子對就有可能不發生湮滅,只要它具有足夠的能量。創生後進入黑洞視界的粒子無法在逃出黑洞，而創生後沒有進入黑洞視界的粒子則因為失去湮滅對象而有可能遠離黑洞。這遠離黑洞的粒子就是我們所觀測到的黑洞輻射（霍金輻射）。證據三：粒子流噴射 粒子流噴射通常是大質量天體產生的效應。引力場的大小與天體質量呈正相關。大質量天體可以吸引周圍物質，使之加速向自己靠近。在此過程中，天體的強大磁場會對帶電物質產生集束效應，使之集中於天體的兩極，就像地球上極光的成因一樣。集中於天體兩極的帶電物質具有高速度，在強引力場與強磁場的共同作用下，帶電物質就會形成噴流，方向沿兩極方向向外。 經觀測，在星系的中心普遍存在著這樣的噴流，且強度非常大。然而，在星系中心的區域卻沒有觀測到相應的大質量天體。有理由推測，這觀測不到的大質量天體很可能就是黑洞，它是驅使整個星系運動的主要能量來源。證據四：引力透鏡現象 引力可以使光轉向。強引力天體吸引通過四周的光使其轉向集中，就像一個凸透鏡一樣。星系通常都會引起引力透鏡效應，放大背景天區的天體。在天文觀測中，引力透鏡效應會對觀測結果產生很大影響。 曾經有一位科學家宣稱自己找到了黑洞，證據就是在一次觀測中偶然發現了遙遠天體的光線擾動現象。該被觀測天體的影像在觀測中突然發生位移，數分鍾後又恢復到原位置。在這期間並沒有觀測到其他天體經過觀測天區引起透鏡現象。該位科學家認為是一個黑洞的經過引起了觀測上的變化。以上四點是觀測黑洞常提到方法。目前理論認為，沒有什麼可以穿越黑洞。任何落入黑洞視界范圍內的物質（包括射線、粒子流等)都無法逃出來。
Ⅱ 科學家如何探測到黑洞
1.遠方天體發出的光線在黑洞附近會被彎曲；2.黑洞的引力會對附近天體產生影響；3.當黑洞吞噬恆星等物質時，這些物質會被黑洞的巨大引力撕扯成氣體，並在黑洞視界外圍形成一個旋轉的氣體吸積盤；4.通過探測兩個黑洞並合時發出的引力波。
方法一：柴郡貓的笑容
雖然人類不能直接看見黑洞，但是它就好像《愛麗絲漫遊仙境》中會露出牙齒的柴郡貓一樣，通過強引力所導致的時空扭曲展現它的“笑容”。遠方天體發出的光線在黑洞附近會被彎曲，黑洞扮演了引力透鏡的角色。
愛因斯坦的廣義相對論預言了這種效應，對於一個大質量天體而言，比如黑洞或者星系，會產生強大的引力場，使周圍時空彎曲得更加劇烈，包括光在內的任何東西都會受到強大引力場的影響。
哈勃空間望遠鏡已經拍攝到很多這樣的例子，來自遙遠背景星系的光線在途經前方星系或者黑洞產生的引力場時，發生了扭曲而形成“弧形”，甚至可變成圓環形狀。天文學家認為引力透鏡不僅能讓我們了解到遙遠宇宙（背景星系）的情況，還可能包含著前景星系中央超大質量黑洞的信息。
方法二：星星繞著誰跳舞？
黑洞的引力會對附近天體產生影響。天文學家已經觀測到一些天體系統，其中的兩顆恆星因彼此間的引力吸引而做互繞運動。天文學家也發現，在某些這類雙星系統中只能看到一顆恆星，它繞著某個不可見的伴星做軌道運動。
此外，在絕大多數星系的中心，都存在著一個超大質量黑洞。正如地球繞著太陽轉，星系中的恆星也都圍繞著這個超級黑洞旋轉。
1995年起，天文學家開始對銀河系中心區域附近的90顆恆星進行軌跡觀測和記錄。這些記錄顯示：所有恆星都圍繞著一個黑暗的中心運動著。在20年的時間里，這90顆恆星中的一顆名為S2的恆星完成了一次完整的繞行。根據S2的軌道數據，科學家終於計算出了銀河系中心這個黑暗天體的基本數據：質量約為430萬倍太陽質量，半徑約為0.002光年。這樣一個高密度不發光的天體，基本上只可能是黑洞。
方法三：一貪吃就露餡
當黑洞吞噬恆星等物質時，這些物質會被黑洞的巨大引力撕扯成氣體，並在黑洞視界外圍形成一個旋轉的氣體吸積盤，其中氣體一邊旋轉一邊向視界靠近，最終被吸入黑洞。吸積盤中氣體高速旋轉，越靠近視界轉速越快，高速氣體之間的摩擦會產生大量的熱，使吸積盤中心部分氣體溫度達到驚人的高度並發出強烈的X射線。科學家可以通過捕捉宇宙中的X射線，並由此推斷黑洞的存在。
有的黑洞處於雙星系統中，而另外一個天體是正常的恆星，在這種情形下，正常恆星的物質會被黑洞強大的引力吸引過去。這些物質不會直接掉入黑洞中，而是會首先進入黑洞周圍的吸積盤中，某些時候吸積氣體的量過多，不能被黑洞全部吞掉，還會沿著黑洞的兩個轉軸將多餘的氣體拋射出去，產生非常壯觀的噴流。正是由於吸積盤和噴流的存在，它們都能夠產生電磁輻射，科學家利用地面或者太空的望遠鏡就可以探測到黑洞的存在。
中國發射的“慧眼”太空望遠鏡就是利用這個方法觀測黑洞的。
方法四：看不見還可以聽
2015年9月14日人類首次探測到引力波，從此擁有了感知宇宙的新能力，通過時空漣漪聆聽宇宙天體彈奏的交響樂。而那次探測到的引力波就來自兩個黑洞的並合，這也是黑洞以及雙黑洞系統存在的最有力證據。
引力波就像時空中的漣漪。兩個黑洞組成的天體系統不會產生能夠被探測到的電磁波輻射。因此引力波是目前研究雙恆星級質量黑洞的唯一手段。引力波為人類打開了一扇研究黑洞的新窗口。引力波探測能夠幫助科學家了解雙黑洞系統在宇宙中的分布以及形成和演化機制。科學家認為，將來更高精度的引力波探測將有可能探測到黑洞內部的物質分布，從而理解它們的形成和演化歷史，而這是其他任何天文觀測手段都不可能實現的。
Ⅲ 發現黑洞的方法有哪些
德國的天文學家們說,他們差不多已經證實在銀河系的中心有一個巨大的黑洞。
慕尼黑附近的馬克斯.普朗克太空物理學研究所的賴因哈德.根策爾說,他仍對有絕對的證據表明黑洞存在的說法持審慎態度。他對記者說,「但是這種審慎態度得到了迄今存在的最好的證據的支持。」
在過去的20年中越來越多的證據表明一個巨大黑洞的存在,這是一個能夠把物質吸過去的物體,它的密度很大,連光都無法逃逸。
發現黑洞的唯一手段是觀察它對其他物體的重力效應。環繞銀河系中心運轉的恆星的瞄準線矢量可以說明黑洞的存在,但沒用證據來證實這一點。自1992年起,馬克斯.普朗克研究所的科學家們在同瞄準線矢量成直角時測定了銀河系39顆恆星的「適當」運動。他們在《自然》雜志上公布了這一消息。
他們的觀測結果證實了恆星在圓形軌道上圍繞質量很大帶有萬有引力的中心物質運動的假說。如果這些軌道是不規則的,那麼這塊中心物質就會小得多。根策爾說不,「這些測量的獨特之處在於:我們能夠如此接近中心物體並測試這些恆星的矢量。」
研究表明,這個中心暗物質的質量比太陽大250萬倍。他說,「我為什麼對於有絕對證據的說法猶豫不定呢這是因為在我們做進一步研究之前,我們要讓全世界的同行們都知道這一消息並對它進行驗證.」