Откуда ученые узнали о черных дырах в космосе?

в рентгеновский телескоп видно свечение их аккреционных дисков.

Ученые не только черные дыры, но и многие другие вещи обнаруживают - которые тоже "не видно". Добрая половина планет солнечной системы была обнаружена ДО ТОГО, как их увидели воочию.

атом тоже не видели до недавних пор - и это не помешало узнать про него и научиться использовать.

Если черные дыры существуют, то они должны определенным образом влиять на внешний мир. Вопрос: каким именно образом? Вариантов есть несколько, и многие наблюдаются в реальности.

После того, как была показана теоретическая возможность существования черной дыры (1915), теоретики начали задумываться о том, при каких обстоятельствах черные дыры могут возникать. Один возможный ответ -- при "выгорании" крупных (больше 20 солнечных масс) звезд. Пока внутри звезды продолжается термоядерный синтез, его энергия препятствует "схлопыванию" звезды. Но в какой-то момент синтез доходит до конечной точки -- начинается синтез железа, который, в отличие от синтеза более легких элементов, не выделяет энергию, а поглощает ее. Звезда выходит из равновесия и частично схлопывается, частично взрывается. Получается черная дыра (примерно 20-25% массы звезды) и туманность вокруг нее.

Обратите внимание: такие вещи должны происходить в конце жизни звезды. При этом доподлинно известно, что больше половины наблюдаемых звезд входят в двойные и кратные звездные системы, т. е., находятся очень близко к другим звездам. Соответственно, есть нехилый шанс того, что черные дыры, если они существуют, образуются вблизи от других звезд. Вопрос: что должно наблюдаться в ситуации, когда есть, скажем, тесная двойная система, в которой один из компонетнов -- черная дыра, а второй -- звезда, которая еще не готова подохнуть? Все "работающие" звезды выбрасывают в пространство потоки газа и заряженных частиц ("звездный ветер"). Какая-то часть этого потока должна захватываться и поглощаться черной дырой. Причем теория предсказывает, что это поглощение должно сопровождаться выделением рентгеновского излучения. Причем основная масса фотонов должна излучаться паралльно оси вращения черной дыры.

Очень долго все это оставалось чистой теорией, поскольку рентгеновское излучение из космоса очень хорошо поглощается атмосферой Земли. В 1964 году, однако, рентгеновскую камеру запустили на геофизической ракете за пределы атмосферы. Астрономы посмотрели на полученные этой камерой снимки и слегка офигели: карта звездного неба в рентгеновских лучах совсем не похожа на карту в видимом свете. В частности, в созвездии Лебедя находится ахрененной силы источник рентгеновского излучения (его назвали Лебедь X-1). А в видимом свете там видна только одна звезда -- голубой супергигант HDE 226868 массой порядка 30 солнц. Причем, если на эту звезду посмотреть повнимательнее (например, направить на нее космический телескоп "Чандра"), она совершает кругообразные движения с периодом чуть меньше шести дней, как будто вращается вокруг общего центра масс с каким-то невидимым объектом массой порядка 15 солнц. Кроме того, в спектре этой звезды присутствуют линии поглощения, свойственные железу, т. е., вокруг нее находится облако разреженной материи, содержащее железо.

Все эти факты можно объяснить тем, что невидимый объект рядом с HDE 226868 -- это черная дыра, причем мы смотрим на эту систему "сверху". Соответственно, в нашу сторону идет остронаправленное рентгеновское излучение, HDE 226868 прецессирует без затмения ее объектом-спутником, а вокруг этой двойной системы находится железосодержащее облако, возникшее после образования черной дыры.

Естественно, Лебедь X-1 -- это не единственный рентгеновский источник. Есть и другие.

Есть еще одна хорошо проработанная линия исследований -- сверхмассивные черные дыры в ядрах галактик -- но лимит ответа здесь 8000 знаков, а я уже использовал больше 7000...

Это выдумки фантастов. Никаких черных дыр не существует

вот так и узнали-посмотрели в телескоп как ты, а там дыра..
по возмущениям вещества и отклонению света от звезд

Сначала на бумаге, еще задолго до СТО была "Чёрная звезда" Мичелла.
Потом и вовсе пошло-поехало. Обнаружено очень много компактных массивных объектов, предположительно ЧД. Обнаруживаются по косвенным признакам. Это влияние на соседние тела, аккреционные диски, гравитационное линзирование и т. п.

Квантовая физика показала возможность существования таких сверхмассивных объектов, а радиотелескопы и компьютерная модель галактики доказали их наличие в космосе (по наличию их гравитационного поля, искажающего траектории движения видимых объектов вокруг них).

Когда было доказано, что гравитация влияет на траекторию лучей света, стало ясно, что достаточно сильная гравитация может их полностью притянуть, то есть получится Черная дыра.

черные дыры - это объекты возможность существования которых следует из теории тяготения, что из классической Ньютона, что из ОТО. их можно обнаружить по их гравитационному действию на окружающую материю. в настоящее время известно много объектов, которые с большой долей вероятности идентифицированы как черные дыры.

Пальцем в небо )))

Видно так то

гипотетически учёные расширили область действия теории,
и предположили что такие объекты есть.
на их роль назначили позже открытые астрономические объекты ,
наблюдаемые по их сильному гравитационному притяжению.

Это теоретически возможные обекты

Видно объекты вокруг них.

В науке 90% знаний именно про то, что не видно.