黑洞不仅吞噬物质,也能成为宇宙中最强大的加速器之一。
围绕旋转黑洞的吸积盘与缠绕的磁场在Blandford–Znajek机制下,将黑洞自转能量以电磁形式抽出,沿极轴喷出相对论性喷流,使带电粒子获得接近光速的动能;在靠近事件视界的强引力区,引力弹弓效应与彭罗斯(Penrose)能量提取过程也能把粒子加速并把能量转移给周围物质。
射电、X射线和伽玛射线的强烈辐射,以及观测到的超高能宇宙射线,为黑洞加速提供了间接证据。
通过数值模拟与像事件视界望远镜这样的高分辨率观测,科学家正逐步揭示喷流内部的磁流体动力学与加速细节。
理解黑洞加速不仅有助于解释活跃星系核、伽玛暴等高能现象,也可能为粒子物理与宇宙学提供新的线索。