黑洞并非“静止的吸铁石”,在其周围发生的多种物理过程使物质和能量被极端加速。
靠近事件视界,强引力产生巨大的引力势降,吸积盘物质在湍流和粘滞作用下被压热并以接近光速旋转,电磁场和磁重联能把部分热能转为粒子动能,从而产生相对论性喷流。
对于旋转黑洞(Kerr黑洞),通过Penrose过程或Blandford–Znajek机制可以直接提取旋转能量,使磁场把黑洞的自转能转化为双极喷流,推动粒子和电磁波远离核心。
另一种“加速”来自黑洞合并后的引力反冲:合并产生非对称引力波发射,残余黑洞可能获得高达数千公里/秒的速度,被踢出宿主星系核。
这些加速现象不仅解释了活动星系核喷流与超高能宇宙射线的来源,也影响星系演化与黑洞栖息地。
随着射电、X射线与引力波观测的进步,我们对黑洞如何把引力和旋转转化为动能的理解正逐步深化。