1. Disques et jets d'accrétion : Lorsque la matière tombe dans un trou noir, elle forme un disque tourbillonnant de débris appelé disque d’accrétion. Au fur et à mesure que le disque tourne vers l’intérieur, il se réchauffe en raison de la friction, émettant des rayons X et d’autres rayonnements à haute énergie. Les astronomes peuvent détecter ces émissions à l'aide de télescopes sensibles à ces longueurs d'onde. De plus, l’énergie du disque d’accrétion peut également alimenter de puissants jets de particules qui sont éjectés à grande vitesse depuis les pôles du trou noir. Ces jets peuvent être détectés à l’aide de radiotélescopes.
2. Lentille gravitationnelle : L’immense gravité d’un trou noir peut provoquer une distorsion et une amplification de la lumière provenant d’objets plus éloignés derrière lui, créant ainsi une image déformée ou agrandie. Ce phénomène, appelé lentille gravitationnelle, peut être détecté par les télescopes et constitue une indication indirecte de la présence d’un trou noir.
3. Systèmes stellaires binaires : Les trous noirs peuvent également être trouvés dans les systèmes stellaires binaires, où ils gravitent autour d’une étoile compagnon. La présence d’un trou noir peut être déduite en observant le mouvement de l’étoile compagnon. Si l’étoile compagnon présente un comportement orbital irrégulier ou excentrique, cela pourrait suggérer l’influence d’un objet massif et compact, tel qu’un trou noir.
4. Fusion des trous noirs : Lorsque deux trous noirs d’un système binaire se rapprochent, ils finissent par fusionner en un seul trou noir. Cet événement de fusion peut produire des ondes gravitationnelles, des ondulations dans l’espace-temps qui se propagent à la vitesse de la lumière. Ces ondes gravitationnelles peuvent être détectées par des instruments sensibles comme le Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO).
5. Télescope Event Horizon : L'Event Horizon Telescope (EHT) est un réseau mondial de radiotélescopes qui travaillent ensemble pour créer des images haute résolution des trous noirs. En combinant les données de plusieurs télescopes, l'EHT a pu capturer les premières images des trous noirs au centre des galaxies M87 et Sagittaire A*.
6. Microlentille : Cette technique consiste à observer la luminosité d’un grand nombre d’étoiles, à la recherche de petites et brèves baisses de luminosité. Si un trou noir passe devant une étoile, cela peut provoquer une atténuation temporaire de la lumière de l'étoile, qui peut être détectée par les télescopes.
En utilisant ces différentes techniques, les astronomes ont identifié un certain nombre de candidats trous noirs et ont acquis une meilleure compréhension des propriétés et des comportements de ces objets énigmatiques.