既然黑洞不能发出光，靠近它的光也无法逃逸，那我们是如何观测到它的呢？在双星系统中，有这样一种情况：一颗可见的恒星围绕另一颗看不见的伴星运动。物质从可见星的表面到不可见的伴星的运动轨迹呈螺旋状，并且变得非常热，发出X射线，而产生这种效应的条件就是不可见物体必须非常小，且质量非常大，这样看来那颗伴星只能是一个黑洞。
目前几乎可以肯定，黑洞的数量甚至比可见恒星的数目大得多，而在我们的星系中心有一个质量大约为太阳10万倍的黑洞，倘若恒星靠近这个黑洞，远近两端巨大的引力差会将其撕开，同时黑洞也会“带走”这颗恒星的遗骸以及气体。
根据哈勃望远镜观测到的相关黑洞表明，当物质旋入黑洞，它能让黑洞往同一个方向旋转，并产生磁场，该物质也会在黑洞附近产生能量非常高的粒子。随后，强磁场把这些粒子聚焦成沿着黑洞旋转轴，往外喷射的射流。只有当物质由非常巨大的外界压力压缩成极端紧密的状态时，才能形成小质量的黑洞。
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