Каким образом можно обнаружить Чёрную Дыру в космосе?

1. Сами черные дыры не излучают. Но вот газ, падающий на дыру излучает перед тем как упасть - и еще как. В итоге дыра, вокруг которой есть газ излучать может, и даже неслабо. Например - дыра в центре Галактике сияет как миллионы звезд. Отличается при этом такая сияющая дыра от звезды по очень специфическому спектру.
2. если дыра и не видна - ее гравитация влияет на соседей. Например, дыра звездной массы часто оказывается спутником нормальной звезды. При этом они вращаются вокруг общего центра тяжести. По параметрам орбиты видимой звезды можно определить массу невидимой компоненты. Часто по косвенным признакам можно узнать и много интересного про эту невидимку.
Например, известна гигантская звезда с массой ольше 100 солнечных, вокруг которой летает нечто невидимое с массой как у Солнца. Причем нам так повезло, что мы видим систему "с торца" - невидимка то пролетает перед звездой, то позади ее. А значит мы можем поймать момент пролета спереди и сзади и выделить спектр слабенького излучения "невидимки", заодно - и диаметр невиимки выяснить. Если это спектр "дырочный" (конкретно - жесткий рентген без тепловой составляющей) - делаем вывод.
ЧД в центре Галактики хорошо обнаруживается по видимым орбитам близких звезд - за время наблюдения они уже успели пролететь почти полные круги/эллипсы. По размерам - находим массу дыры. По тому как близко подходят к нему орбиты звезд - оцениваем размер.

Характерным признаком чёрной дыры является скорость убегания (т. е. вторая космическая скорость) , равная скорости света. К сожалению, непосредственно измерить скорость убегания для далёких массивных объектов невозможно, поэтому о наличии в некоторой области пространства чёрной дыры судят по косвенным признакам.

Основной из этих признаков – масса объекта. и отсутствие свечения в видимом диапазоне. Согласно совремённым теоретическим представлениям, гравитационный коллапс звезды происходит при её массе, превышающей 3 массы солнца. Массу невидимого объекта можно вычислить, если он входит в двойную или кратную систему с обычной звездой. Путём визуальных наблюдений двойных систем определяют параметры их орбит и массы компонентов. Наличие невидимой компоненты большой массы служит признаком существования чёрной дыры.

Объект, видимо представляющий собой сверхмассивную чёрную дыру, находящуюся в центре нашей галактики, недавно обнаружен в созвездии Стрельца. Видимый компонент двойной системы вращается вокруг невидимого с периодом 15 лет и скоростью 6000 км/с. Масса невидимого компонента составляет по расчётам около 4 млн. масс солнца.

То, что чёрные дыры сами не излучают – это правильно. Но всё же существует механизм, который превращает чёрную дыру в источник гамма- и рентгеновского излучения. Находясь в двойной системе, чёрная дыра может захватывать газ у своего видимого спутника. Вращаясь вокруг чёрной дыры в виде диска (т. н. аккерционный диск) , молекулы газа постепенно падают на чёрную дыру, переходя с более высоких на более низкие орбиты и теряя энергию путём излучения.

Попав в неё, и очутившись в другой системе.