黑洞并非仅仅吞噬物质,它们也是宇宙中的“加速器”。
靠近旋转黑洞的强重力与磁场能将物质和带电粒子加速至接近光速。
重要机制包括能量提取与电磁驱动:彭罗斯过程允许粒子在静止极限面分裂,部分获得额外动能;布兰福德—兹奈克机制通过磁场与黑洞自旋耦合,把自旋能转换为强电磁喷流,形成双极喷射。
吸积盘内的湍流、磁重联与冲击波也能局部加速粒子,产生射电、X射线乃至伽马射线暴等高能辐射。
观测这些高能信号可以反推黑洞质量、自旋与周围磁场结构,帮助理解喷流形成与能量输运。
黑洞加速既是高能天体物理的动力学核心,也影响星系演化与宇宙能量循环。
随着更高分辨率望远镜和多信使观测的发展,我们将逐步揭开这些极端加速过程的更多细节。