黑洞不仅吞噬物质,也能成为强大的加速器。
湍流的吸积盘将等离子体与磁场卷入强引力和自转引起的时空拖拽中,触发能量抽提机制,如Penrose过程和Blandford–Znajek效应,将旋转能或电磁能输送到两极,形成相对论性喷流。
喷流内部的磁场重联、不稳定性与冲击波可对粒子进行多次加速,使其能量跃升到接近光速,产生强烈的射电、X射线与伽马射线辐射,并可能贡献超高能宇宙射线。
观测(如射电干涉与多波段时变光变)与数值相对论磁流体模拟共同揭示了加速过程的轮廓,但喷流内磁场拓扑、能量传输效率与最高能量上限仍存在不确定性。
黑洞加速不仅影响宿主星系的能量反馈与演化,也是检验强场广义相对论、电磁场相互作用和高能粒子物理的天然实验室。
未来更高分辨率的观测与多信使联合研究将有望揭开其细节与能量来源的秘密。