观测是天体物理的基础，袁峰教授详细讲解了黑洞的观测证据。通过测量银河系中心附近恒星的运动轨道，结合开普勒定律，科学家确定银河系中心存在一个 400 万倍太阳质量的黑洞。这一观测需克服气体尘埃遮挡，借助红外波段（波长较长可绕过尘埃）与自适应光学技术，使用美国夏威夷十米级光学望远镜、欧洲甚大望远镜（VLT）等设备完成，两组科研团队独立验证后，相关研究者还因此获诺贝尔奖。
人类首张黑洞照片的诞生与引力波探测，是黑洞研究的重要里程碑。袁峰教授提到，“事件视界望远镜”（EHT）通过全球 8 台射电望远镜联合干涉，模拟出地球大小的观测口径，成功获取黑洞照片，不仅直观呈现了黑洞周边辐射，更验证了广义相对论；2016 年人类探测到的引力波，源自 13 亿年前两个黑洞的碰撞，其传播至地球被 LIGO（激光干涉引力波天文台）捕捉，进一步证实了广义相对论的正确性，也为黑洞研究提供了新视角。