Чорні діри - це найбільш щільні об’єкти у Всесвіті. Через свою щільність вони утворюють надзвичайно потужні гравітаційні поля. Чорні діри поглинають всю навколишню речовину та енергію в певній близькості. З цієї причини ці небесні об'єкти не випромінюють світла і тому не мають кольору. Астрономи можуть виявити їх, проте, відстежуючи властивості матеріалів та енергії, що їх оточують.
Електромагнітне випромінювання
Електромагнітний спектр описує діапазон довжин хвиль і частот різних типів випромінювання. Рентген, радіохвилі та видиме світло є одними з багатьох видів випромінювання, виявлених у цьому спектрі. Ви відчуваєте явище кольору, коли електромагнітне випромінювання певної довжини хвилі досягає ваших очей. Електромагнітне випромінювання рухається швидше за все у Всесвіті. Він рухається зі швидкістю майже 300 мільйонів метрів в секунду (понад 186 000 миль в секунду). Тим не менше, гравітація впливає на електромагнітне випромінювання. Навіть електромагнітне випромінювання не може уникнути сили тяжіння чорної діри. Отже, насправді ви не можете нічого побачити, дивлячись на чорну діру. Жодне світло, видиме чи інше, не випромінюється із самої чорної діри.
Горизонт подій
Горизонт подій описує точку, в якій сила тяжіння, яку чинить чорна діра, досить сильна, щоб ніщо не могло їй уникнути. Оскільки гравітаційна сила, яку чинить об'єкт, зменшується далі від об'єкта, речовина може уникнути сили тяжіння чорної діри в області за горизонтом подій. Хоча об'єкти всередині горизонту подій ніколи не можна побачити, спостерігачі зможуть побачити об'єкти поза горизонтом подій.
Redshift
Коли астрономічні тіла віддаляються від спостерігача, вони здаються червоного кольору. Це червоне зміщення відбувається, тому що швидкість, з якою вони віддаляються від спостерігача, розтягує довжину хвилі видимого світла, випромінюваного об’єктом. Це світло зміщується до червоного кінця електромагнітного спектра, який характеризується більшими довжинами хвиль. Коли об’єкти рухаються до горизонту подій чорної діри, вони відчувають нескінченний червоний зсув. Отже, вони здаються спостерігачеві червонішим кольором, поки не стають занадто тьмяними, щоб бачити.
Акреція та рентген
Коли речовина наближається до чорної діри, вона рухається у формі, відомій як акреційний диск. Як правило, ці диски утворюються внаслідок взаємодії власного імпульсу речовини та гравітаційних сил чорної діри. Зі збільшенням сили тяжіння на рухому речовину речовина нагрівається за рахунок тертя між складовими атомними частинками. Згодом ця енергія виділяється як електромагнітне випромінювання - переважно рентгенівське випромінювання. Ці випромінювання рентгенівських променів поблизу чорної діри зазвичай виступають на полюсах поблизу горизонту подій, перпендикулярно акреційному диску. Тому рентгенівський телескоп може бачити викиди, пов’язані з чорною дірою.