黑洞并非单纯“吞噬器”,反而是宇宙中的极佳加速器。
靠近旋转的克尔黑洞,强引力与时空拖拽可以把物质从吸积盘中甩出高速轨道;吸积盘内强烈的磁场在黑洞自转与等离子体之间被扭曲与缠绕,产生巨大的电磁力,将等离子体沿旋转轴喷射并加速到接近光速——这就是常说的磁喷流或由Blandford–Znajek机制驱动的喷流。
另有彭罗斯过程等能量抽取方式:粒子在黑洞附近分裂,一部分落入黑洞,另一部分获得额外动能逸出。
观测到的类星体和活动星系核的双极喷流以及高能辐射,证明了这些加速机制的存在。
黑洞加速不仅解释了宇宙射线和极端电磁辐射的来源,也为研究强引力、磁流体动力学和高能粒子物理提供天然实验室。
然而具体微观机制如磁场如何有效传输能量、粒子如何在喷流中被加速到超高能以及辐射反作用的耦合,仍需更精细的数值相对论磁流体模拟与多信使观测来揭示。
黑洞加速把宇宙当作高能物理场,其研究对理解宇宙演化与极端物理过程具有重要意义。