方法一：柴郡猫的笑容

　　虽然人类不能直接看见黑洞，但是它就好像《爱丽丝漫游仙境》中会露出牙齿的柴郡猫一样，通过强引力所导致的时空扭曲展现它的“笑容”。远方天体发出的光线在黑洞附近会被弯曲，黑洞扮演了引力透镜的角色。

　　爱因斯坦的广义相对论预言了这种效应，对于一个大质量天体而言，比如黑洞或者星系，会产生强大的引力场，使周围时空弯曲得更加剧烈，包括光在内的任何东西都会受到强大引力场的影响。

　　哈勃空间望远镜已经拍摄到很多这样的例子，来自遥远背景星系的光线在途经前方星系或者黑洞产生的引力场时，发生了扭曲而形成“弧形”，甚至可变成圆环形状。天文学家认为引力透镜不仅能让我们了解到遥远宇宙（背景星系）的情况，还可能包含着前景星系中央超大质量黑洞的信息。

　　方法二：星星绕着谁跳舞？

　　黑洞的引力会对附近天体产生影响。天文学家已经观测到一些天体系统，其中的两颗恒星因彼此间的引力吸引而做互绕运动。天文学家也发现，在某些这类双星系统中只能看到一颗恒星，它绕着某个不可见的伴星做轨道运动。

　　此外，在绝大多数星系的中心，都存在着一个超大质量黑洞。正如地球绕着太阳转，星系中的恒星也都围绕着这个超级黑洞旋转。

　　1995年起，天文学家开始对银河系中心区域附近的90颗恒星进行轨迹观测和记录。这些记录显示：所有恒星都围绕着一个黑暗的中心运动着。在20年的时间里，这90颗恒星中的一颗名为S2的恒星完成了一次完整的绕行。根据S2的轨道数据，科学家终于计算出了银河系中心这个黑暗天体的基本数据：质量约为430万倍太阳质量，半径约为0.002光年。这样一个高密度不发光的天体，基本上只可能是黑洞。