В документах у вас есть знакомый пример:
>>> from sklearn.cluster import KMeans
>>> import numpy as np
>>> X = np.array([[1, 2], [1, 4], [1, 0],
... [10, 2], [10, 4], [10, 0]])
>>> kmeans = KMeans(n_clusters=2, random_state=0).fit(X)
>>> kmeans.labels_
array([1, 1, 1, 0, 0, 0], dtype=int32)
>>> kmeans.predict([[0, 0], [12, 3]])
array([1, 0], dtype=int32)
>>> kmeans.cluster_centers_
array([[10., 2.],
[ 1., 2.]])
Индексы упорядочены да. Кстати, с k_mean.cluster_centers_.shape
вы возвращаете только форму вашего массива, а не значения. Итак, в вашем случае у вас есть 5 кластеров, а размерность ваших объектов равна 50.
Чтобы получить ближайшую точку, вы можете посмотреть здесь .