Si existe un agujero negro, ¿cómo sabemos que es negro? ¿Es porque la luz no puede escapar de ella o está manchada de negro?

El negro no es un “color”, en realidad es una ausencia de color. No ves negro per se. Lo ves porque viste otros colores y en algún lugar no viste nada, por lo que concluyes que hay algo más allí.

Entonces, si tuviera que hacerte parar en algún lugar del universo, un lugar donde las estrellas aisladas son agujeros negros, que no interactúan gravitacionalmente o de otra manera entre sí, y te dicen que hay 2 objetos en tu línea de visión, uno es un estrella brillante, otro agujero negro, entonces verás la estrella brillante, pero nunca la detectarás al verla.
En el caso de un agujero negro, se hace “visible” por el efecto que tiene sobre la masa que lo rodea.

En realidad, un agujero negro emite algo de radiación. Las dos fuentes prominentes serían
1. Radiación del disco de acreción
2. Radiación de Hawking

Entonces, imagina, hay un agujero negro aislado. No tiene disco de acreción. Pero es realmente masivo, o tenemos un telescopio realmente sensible, que puede detectar la radiación de cualquier longitud de onda, incluso podríamos ver el agujero negro.

El horizonte debería verse realmente negro, pero nadie pudo ver un agujero negro desde una distancia tan cercana que su horizonte pudiera aparecer con un diámetro angular significativo.

Hay otros obstáculos para ver la negrura de un agujero negro. Cuando las fuentes de luz de fondo están ausentes, un observador no puede ver nada más que cielo negro. Por otro lado, si hay algo de materia difusa entre el observador y el agujero, tiene que ver el horizonte detrás de esa materia y, por lo tanto, su oscuridad se ocultará. Es una cosa especialmente incómoda ya que la materia que cae se vuelve incandescente.

Un observador vería el horizonte de sucesos como un negro espeso y aterrador.
Esto es obviamente porque la luz no puede escapar.

Hawking realmente predijo que los agujeros negros no son completamente negros, sino que irradian lo que llamamos ‘Radiación Hawking’.
Esto se basa en la simple regla de que la perfección simplemente no existe.

Los agujeros negros serán las cosas más brillantes en el universo observable. La luz que entra tangencial al horizonte de eventos queda atrapada en él y sigue girando alrededor del agujero negro. Inicialmente se llamaron agujeros negros porque se pensaba que ni siquiera la luz podía escapar de él, por lo que no podremos detectarlo nunca. No podremos verlo porque cualquier luz que caiga sobre él queda atrapada en él, pero la mecánica cuántica y el principio de incertidumbre demostraron que esta tesis es incorrecta.