Черните дупки са най-плътните обекти във Вселената. Поради своята плътност те образуват изключително мощни гравитационни полета. Черните дупки поглъщат цялата околна материя и енергия в определена близост. Поради тази причина тези небесни обекти не излъчват светлина и следователно нямат цвят. Астрономите обаче могат да ги открият, като наблюдават свойствата на заобикалящите ги материали и енергия.
Електромагнитно излъчване
Електромагнитният спектър описва обхвата на дължините на вълните и честотите на различните видове лъчения. Рентгеновите лъчи, радиовълните и видимата светлина са сред многото видове радиация, открити в този спектър. Изпитвате явлението цвят, когато електромагнитното излъчване с определени дължини на вълната достига очите ви. Електромагнитното лъчение пътува по-бързо от всичко във Вселената. Той се движи с почти 300 милиона метра в секунда (над 186 000 мили в секунда). Независимо от това, гравитацията влияе върху електромагнитното излъчване. Дори електромагнитното лъчение не може да избегне гравитационната сила на черна дупка. Следователно всъщност не можете да видите нищо, когато гледате черна дупка. От самата черна дупка не се излъчва светлина, видима или по друг начин.
Хоризонт на събитията
Хоризонтът на събитията описва точката, в която силата на гравитацията, упражнявана от черна дупка, е достатъчно силна, че нищо не може да избяга от нея. Тъй като гравитационната сила, упражнявана от обект, намалява по-далеч от обекта, материята може да избяга от гравитацията на черна дупка в зоната отвъд хоризонта на събитията. Докато обектите в хоризонта на събитията никога не могат да се видят, наблюдателите ще могат да видят обекти извън хоризонта на събитията.
Redshift
Когато астрономическите тела се отдалечат от наблюдателя, те изглеждат червени на цвят. Това червено изместване се случва, защото скоростта, с която те се отдалечават от наблюдателя, разтяга дължината на вълната на видимата светлина, излъчвана от обекта. Тази светлина се измества към червения край на електромагнитния спектър, който се характеризира с по-дълги дължини на вълните. Докато обектите се движат към хоризонта на събитията на черна дупка, те изпитват безкрайно червено изместване. Следователно те изглеждат по-червени на цвят за наблюдател, докато не станат твърде мътни, за да ги видят.
Акреция и рентгенови лъчи
Когато материята се приближи до черна дупка, тя се движи във форма, известна като акреционен диск. Обикновено тези дискове се формират поради взаимодействия между собствения импулс на материята и гравитационните сили на черната дупка. Тъй като силата на гравитацията върху движещата се материя се увеличава, материята се нагрява поради триенето между съставящите я атомни частици. В крайна сметка тази енергия се освобождава като електромагнитно лъчение - най-вече рентгеново лъчение. Тези рентгенови лъчи в близост до черна дупка обикновено излизат в полюси близо до хоризонта на събитията, перпендикулярно на акреционния диск. Следователно, рентгенов телескоп може да види емисии, свързани с черна дупка.