黑洞并非单纯吞噬物体的“黑洞”,它周围极端的重力和电磁环境使其成为天然的加速器。
落入的物质在吸积盘中被压缩、加热并沿着磁力线旋转,重力势能与磁场共同把粒子加速到接近光速。
对于旋转黑洞,帧拖拽效应改变周围时空,Blandford–Znajek等机制可将黑洞的旋转能量经由磁场抽取并驱动双极喷流;彭罗斯过程则提出在能量带中直接提取旋转能量的可能性。
被加速的粒子在喷流中产生强烈的射电、X射线和伽马射线辐射,也可能成为超高能宇宙射线的来源。
观测上,喷流的亮度、频谱、极化和快速变光揭示了加速机制与流体-磁场耦合的细节。
未来更高分辨率的射电与X射线望远镜将进一步揭示喷流发源区的微观过程,帮助回答黑洞如何如此高效地加速粒子的关键问题。