През 1963 г. обаче Мартен Шмит, астроном от Паломарската обсерватория в Калифорния, измери червеното отместване на един слаб звездоподобен обект в посоката на източника на радиовълни, наречен ЗС273 (т.е. източник № 273 в Третия кеймбриджски каталог на радиоизточниците). Той установи, че отместването е прекалено голямо, за да се дължи на гравитационно поле: ако беше гравитационно червено отместване, обектът трябваше да е толкова масивен и толкова близо до нас, че би изменил планетните орбити в Слънчевата система. Това предполагаше, че червеното отместване се дължи на разширението на Вселената, което от своя страна означава, че обектът е на твърде голямо разстояние от нас. А за да е видим при такова огромно разстояние, обектът би трябвало да е твърде ярък, трябва, с други думи, да излъчва страхотно количество енергия. Единственият механизъм, който можехме да си представим, че ще даде такова огромно количество енергия, сякаш беше гравитационният колапс не просто на звезда, а на цяла централна област на галактика. Бяха открити и други подобни „квазизвездни обекти“, или квазари, всички с голямо червено отместване. Но всички те са много отдалечени и поради това твърде трудно могат да се наблюдават, за да се представят убедителни доказателства за черни дупки.
Допълнителна подкрепа за съществуването на черни дупки се появи през 1967 г. с откритието на аспирантката от Кеймбридж Джослин Бел на небесни обекти, които излъчват регулярни радиовълнови импулси. Първоначално Бел и нейният ръководител Антъни Хюиш мислели, че са установили контакт с чужда цивилизация от Галактиката! Фактически на семинара, когато обявиха своето откритие, си спомням, че нарекоха първите четири източника, които бяха открили, LGM1—4, където LGM значи „малки зелени човечета“. Накрая обаче и те, и всички останали стихнахме до не така романтичния извод, че тези обекти, наречени пулсари, са всъщност въртящи се неутронни звезди, които излъчват радиовълнови импулси в резултат на сложно взаимодействие между техните магнитни полета и заобикалящата ги материя. Това разочарова авторите на космически уестърни, но много обнадежди малцината като нас, които вярваха в черните дупки по това време; то бе първото потвърждение, че неутронни звезди съществуват. Една неутронна звезда е с радиус около 10 мили — само няколко пъти над критичния радиус, при който звездата започва да става черна дупка. След като една звезда може да колапсира до такива малки размери, не бе неразумно да очакваме, че други звезди биха колапсирали до още по-малки размери и биха се превърнали в черни дупки.
Към фигурата: По-ярката от двете звезди почти в центъра на фотографията е Лебед Х-1, за която се предполага, че се състои от черна дупка и нормална звезда, които обикалят една около друга
Но как да очакваме да открием черна дупка, след като по дефиниция тя не излъчва никаква светлина? Може да ви се стори, че е все едно да търсим черна котка в мазе с въглища. За щастие, начин има. Както Джон Мичъл бе отбелязал в своята пионерска работа от 1783 г., черната дупка продължава да упражнява гравитационно действие върху съседните й обекти. Астрономите са наблюдавали много системи, в които две звезди обикалят една около друга, привличани помежду си от гравитацията. Освен това те наблюдават и системи, в които има само една видима звезда, обикаляща около някакъв невидим спътник. Разбира се, не можем веднага да решим, че спътникът е черна дупка: той може просто да е звезда, твърде слаба, за да е видима. Някои от тези системи обаче, като наречената Лебед Х-1 (фиг. 6.2) са освен това силни източници на рентгенови лъчи. Най-доброто обяснение за това явление е, че от повърхността на видимата звезда се отнася материя. С падането си към невидимия спътник тя има спирално движение (подобно на вода, изтичаща от вана), става много гореща и започва да излъчва рентгенови лъчи (фиг. 6.3). За да работи този механизъм, невидимият обект трябва да е много малък, например да е бяло джудже, неутронна звезда или черна дупка. От наблюдаваната орбита на видимата звезда може да се определи най-ниската възможна маса на невидимия обект. В случая с Лебед Х-1 тя е около 6 пъти масата на Слънцето, която според резултата на Чандрасекар е твърде голяма, за да може видимият обект да е бяло джудже. Масата е твърде голяма и за неутронна звезда. Оттук следва, че вероятно е черна дупка.