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Da Schwarze Löcher weder strahlen, noch Licht und Radiowellen reflektieren, kann man nur indirekt auf ihre Existenz schließen. Dennoch gibt es Möglichkeiten festzustellen, ob es tatsächlich Schwarze Löcher gibt. Es existieren Doppelsternsysteme, in denen der eine Partner ein schwarzes Loch ist. Hierbei kann hin und wieder Materie vom einem Stern an das schwarze Loch abgegeben werden. Dabei wird ein enormes Röntgenlicht erzeug. Allerdings fallen die Gasmassen nicht direkt ins schwarze Loch, da das System um einen gemeinsamen Schwerpunkt rotiert.
Aus diesem Grund laufen die Gasströme spiralförmig auf das schwarze Loch zu. Es bildet sich Akkretionsscheibe, eine Scheibe aus enorm heißen Gas, die um das schwarze Loch kreist. Ein weitere Hinweis auf ein schwarzes Loch wäre, dass man spiralförmige Galaxien beobachtet hatte, die mit einer derart hohen Geschwindigkeit rotierten, dass sie aufgrund der Fliehkraft schier auseinander gerissen werden würden. Um dennoch stabil zu bleiben müsste sich in ihrem Zentrum ein Objekt mit gigantischer Masse befinden. Da dieser Körper weder Licht noch sonstige Strahlung abstrahlt sind Wissenschaftler der Meinung, dass sich es hier um ein schwarzes Loch handeln muss. Ebenso könnte man einem schwarzen Loch aufgrund des Dopplereffekts auf die Spur kommen, indem man die Rot-Blau-Verschiebung misst.
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