黑洞常被想象为只会吞噬的天体,事实上它们也是强有力的加速器。
物质落入黑洞形成吸积盘,盘内摩擦和磁场将引力势能转化为热能和电磁能,使等离子体被加热到高温并沿磁场线喷出,形成相对论性喷流。
Blandford–Znajek机制可直接从旋转黑洞提取自转能量,通过磁场把能量输送到喷流,使粒子获得接近光速的动能。
另一类加速来自并合事件:双黑洞合并释放强烈引力波并可能产生“反冲”速度,使合并后的黑洞被抛出宿主星系中心。
在黑洞附近还可能发生Penrose过程,个别粒子通过进入旋转能量带获得能量逃逸。
观测上,活动星系核与微类星体展示了这些加速效应,它们是产生高能宇宙射线和辐射反馈的重要来源。
尽管这些机制已被理论与观测支持,细节如磁场结构、能量分配与粒子加速效率仍是当前研究重点,对理解星系演化与高能宇宙物理具有关键意义。