黑洞并非单纯的吞噬器,它们也是宇宙中最强的加速器。
落入吸积盘的物质在强重力和磁场作用下释放大量能量,部分能量沿极轴以相对论性喷流形式被发射。
Blandford–Znajek机制把旋转黑洞的角动量经由磁场转换为电磁能以驱动喷流,Penrose过程则在静止界面(ergosphere)中允许提取旋转能。
喷流内部的冲击波、磁湍流与回旋场可进行一、二类费米加速,使粒子达到极高洛伦兹因子;类伽玛暴的喷流洛伦兹因子可超过百,活动星系核与类星体喷流亦能达到数十以上。
观测上,M87等源的喷流与事件视界望远镜对吸积区与磁场结构的成像,支持磁驱动与相对论MHD模型。
双黑洞合并后的不对称引力波辐射还能“踢动”合体黑洞,赋予其速度,体现黑洞自身的加速现象。
数值相对论磁流体力学模拟与高能天体观测正共同推进我们对黑洞加速机制、粒子加速极限以及宇宙高能辐射来源的理解。