Chúng không thể được quan sát trực tiếp
Vì ánh sáng không thể thoát khỏi lực hấp dẫn khổng lồ của một hố đen nên bạn không thể trực tiếp quan sát nó. Tuy nhiên, bạn có thể thấy lực hấp dẫn của nó ảnh hưởng đến các thiên thể và khí gần đó như thế nào. Chúng ta có thể đưa ra sự hiện diện của các hố đen và nghiên cứu chúng bằng cách phát hiện ảnh hưởng của chúng lên các vật chất khác gần đó.
Các nhà thiên văn học nghiên cứu các ngôi sao để xem liệu chúng đang quay xung quanh hay bay quanh một hố đen. Khi một ngôi sao và lỗ đen ở gần nhau, bức xạ sẽ được phát ra, bức xạ này thường được chụp bởi các kính viễn vọng và vệ tinh trong không gian. Vào năm 2019, các nhà khoa học đã chụp được hình ảnh đầu tiên về một lỗ đen, nằm cách xa 500 triệu nghìn tỷ km. Nó đã được chụp ảnh bởi một mạng lưới 8 kính viễn vọng trên khắp thế giới. Hố đen siêu lớn này có chiều ngang 40 tỷ km và có khối lượng gấp 6,5 tỷ lần Mặt trời.