Как человечество узнало о существовании чёрных дыр -- объекта, который всё поглощает, ничего не излучая и не отражая?

возможность существования черных дыр была доказана теоретически
теоретически же были выведены различные эффекты наличия черных дыр (они кстати излучают -- например падающее на дыры вещество излучает рентгеновские лучи)

когда были найдены объекты демонстрирующие такие же эффекты, стало ясно что внутри там черные дыры

Сначала теория говорит: ребята, вот такое может существовать, поищите-ка. Потом это начинают искать и находят что-то очень похожее. И говорят: вот оно!
Бывает и наоборот: что-то находят и говорят: ребята, мы нашли что-то вот такое непонятное. И теория начинает искать, как это объяснить. И чаще всего находит.
С черными дырами первый случай. Теория предсказала, и во Вселенной нашли очень компактные и очень массивные тела. Все обрадовались и сказали - это то самое!
Точно существование черных дыр не доказано. Доказано только, что есть объекты, которые ведут себя, как должны вести себя черные дыры, если на них смотреть издалека. Ищут их косвенно, по поведению того, что видно около этих объектов.
Как искали человека-невидимку в повести Уэллса? По оставляемым им следам. Так и с черными дырами. Если есть следы, значит, что-то существует. И по следам можно многое сказать о невидимке. Тем более, что его существование предсказано. Доказательства косвенные, но убедительные.

По анализу траекторий звёзд в ядре нашей галактики: если там не чёрная дыра, то нечто, имеющее все её признаки.
Ну а потом уже по принципу: "Если это ходит как утка, плавает как утка и крякает как утка, значит это утка". Т. е. чёрная дыра.

возьмите лампочку и проведите перед ней черной-черной пластинкой. Вы ее не увидите, но и света лампочки тоже.

Впервые предсказано теоретически... Да дыру увидеть нельзя, но измения пространства можно...

Пытаются выследить что нибудь, что меняло бы свою траекторию или вращалось с чем нить невидимым вокруг одного центра, заодно поглощало излучение от видимого с получением рентгеновского. Вроде как при резком ускорении частиц должно рентгеновское получаться. Всё пока теория, свет гадский желает двигаться с одной скоростью .. Вот тут пошли массы нарастать, время останавливаться, пространство искривляться -ну и искривилось пока не замкнулось. На бумаге правда . Не будем расстраиваться - бумага всё стерпит.

за счёт огромной гравитации они искажают пространство. и свет от других звёзд, проходя через области в районе чёрной дыры меняет характеристики.

по поведению других объектов, находящихся вблизи черной дыры