人馬座A有極小的尺度，隻相當於普通恒星的大小，發出的射電輻射強度為2×1034爾格/秒，它位於銀河係動力學中心的0.2光年之內。它的周圍有速度高達300千米/秒的運動著的電離氣體，也有很強的紅外輻射源。已知的所有的恒星級天體的活動都無法解釋人馬座A的奇異特性。因此，人馬座A似乎是大質量黑洞的最佳候選者。但是由於當前對大質量的黑洞還沒有結論性的證據，因此天文學家們避免用結論性的語言提到大質量的黑洞。
中國科學院上海天文台沈誌強研究員領銜的國際天文研究小組，在經過8年的研究後，找到了銀河係中心人馬座A是超大質量黑洞的確鑿證據。
這一研究成果刊登在英國《自然》雜誌上。該雜誌評價說：“這是天文學家第一次看到如此接近黑洞中心的區域，也終於找到了迄今為止最令人信服的證據，支持了‘銀河係中心存在超大質量黑洞’的觀點。”
人馬座A這個神秘射電發射源位於距離地球2.6萬光年的銀河係的中心，被公認是研究黑洞物理的最佳目標。從1997年開始，沈誌強和他的合作者，包括美國國家射電天文台台長魯國鏞、美國加州理工學院的梁茂昌、美國哈佛史密鬆天體物理中心的賀曾樸和趙軍輝，將目光鎖定在這一天體上，並最終測定人馬座A的直徑大小僅為1.5億千米，相當於地球公轉的軌道半徑，因此推算出該天體質量密度異乎尋常的高，比目前任何已知的黑洞候選者的密度都至少要大1萬億倍，有力地支持了人馬座A存在超大質量黑洞的物理解釋。
研究小組成功拍攝到的迄今為止最接近該黑洞的射電照片，這是確定人馬座A區域直徑最有力的支持。從1997年開始，該國際研究小組利用位於北半球10個射電望遠鏡，展開大量觀測，並用新方法不斷提高觀測精度，最終獲得了世界上第一張3.5毫米波長的高分辨率圖像。這是目前天文學中可提供的最高空間分辨率，也是人類第一次看到距離黑洞中心如此近的區域。
黑洞是研究宇宙起源的關鍵問題之一。根據黑洞理論，黑洞的密度如此之大，以至於光都無法逃脫它的引力，因此從外表看，這種天體是全黑的。這使得天文學家尋找黑洞的工作十分困難，使天文學家隻能根據黑洞能夠劇烈“吞噬”附近天體這一性質確定其存在，也使得如何從觀測上證實黑洞成為現代天體物理學最具挑戰性的課題。
美國宇航局2010年11月15日發現地球附近有一個年僅30歲的黑洞，這也是人類科學史上發現的最年輕的黑洞。
這個最年輕的黑洞是天文學家利用美國宇航局的錢德拉X射線望遠鏡發現的，它為觀測這類嬰兒期天體提供了獨一無二的機會。美國宇航局聲稱，這個黑洞將能夠幫助科學家更好地理解大質量恒星是如何爆炸的，恒星爆炸後留下的是黑洞還是中子星，以及銀河係和其他星係黑洞的數量。
這個30歲的黑洞是距離地球約5000萬光年的M100星係中的超新星“SN1979C”的餘燼。根據錢德拉X射線望遠鏡、美國雨燕衛星、歐洲宇航局牛頓X射線天文望遠鏡及德國倫琴衛星獲得的數據顯示，那裏有一個明亮的X射線源，這個X射線源在1995～2007年這段觀測期內一直非常穩定，這表明這個天體是一個黑洞，它正在吞噬這顆超新星和伴星落下的物質。
這是唯一一個人類全程見證它形成的黑洞，也是超新星爆炸能夠形成黑洞的唯一的直接證據。
現代物理中的黑洞理論建立在廣義相對論的基礎上。由於黑洞中的光無法逃逸，因此我們無法直接觀測到黑洞。然而，可以通過測量它對周圍天體的作用和影響來間接觀測或推測到它的存在。例如，恒星在被吸入黑洞時會在黑洞周圍形成吸積氣盤，盤中氣體劇烈摩擦，強烈發熱而發出X射線。借由對這類X射線的觀測，可以間接發現黑洞並對之進行研究。黑洞的存在已被天文學界和物理學界的絕大多數研究者認同。
當然，仍然有些科學家認為宇宙中不存在黑洞，如果說有，還需要進一步的證明。
4.2.3 河外星係
在人類還沒有完全搞清楚銀河係的同時，科學家的眼光已經投向了更遠的星係。這就是銀河係以外的星係，並且有了更為驚人的發現。
河外星係，簡稱星係，是位於銀河係之外，由幾十億至幾千億顆恒星、星雲和星際物質組成的天體係統。目前已發現大約10億個河外星係。銀河係也隻是這極多的星係中一個普通的星係。人們估計河外星係的總數在千億個以上。千億以上！這讓人對宇宙的無邊無際有了多麼深刻的印象。
河外星係曾經被叫作河外星雲。河外星雲這個名詞已用得不多，但由於曆史上的原因仍然保留著。河外星係也與銀河係類似，是由大量的恒星、星團、“銀河”星雲和星際物質構成的巨大天體係統。河外星係一般用肉眼看不見，即使通過一般望遠鏡去觀察，也還是一片霧氣，跟星雲一樣，所以以前人們一直把它們也當作星雲，稱為河外星雲。後來經過深入的研究，天文學家才發現二者完全不同：早期所能觀察到的“河外星雲”實際上都是銀河係的內部成員，是由氣體和塵埃組成的；真正的河外星雲是處在銀河係以外區域的星係。為了不至於混淆，現代天文學再也不用“河外星雲”這個詞了，而一律改稱“河外星係”。