黑洞不仅吞噬物质,也能成为宇宙中最强大的加速器。
带电粒子在黑洞周围的吸积盘与强磁场耦合,借由Blandford–Znajek机制或磁场驱动的喷流被抛射,速度可接近光速;喷流内部的不稳定与冲击形成一、二阶费米加速,使粒子能量不断跃升。
旋转黑洞的能量还可通过Penrose过程在近黑洞区域被提取,单体或双黑洞合并产生的引力助推与引力弹弓效应也能将恒星或紧凑天体抛向高速度。
这样的加速机制不仅解释了活动星系核的射电喷流与伽马射流现象,也可能是超高能宇宙线的来源,并通过喷流反馈影响星系演化与星形成。
观测上,VLBI高分辨率成像、X射线与伽马射线暴监测以及引力波探测为揭示这些极端加速过程提供了关键证据。
随着多信使天文学的发展,我们将更清晰地理解黑洞加速的物理细节与宏观意义。