黑洞并非单纯吞噬物体的“深渊”,它们同时也是宇宙中最强大的自然加速器之一。
靠近黑洞时,极强的引力产生巨大的加速度,吸积盘内物质因摩擦与黏滞被加热并发出高能辐射;磁场缠绕和重力势差引发磁重联与冲击,推动粒子沿磁场线加速。
自转黑洞还能通过彭罗斯过程或Blandford–Znajek机制把角动量和旋转能量抽取出来,产生相对论性喷流,使粒子达到极高洛伦兹因子。
我们在活动星系核、微类星体和伽马射线暴中观测到这种加速效应,它解释了高能宇宙射线、X/γ射线源的起源,也影响星系演化与能量反馈。
随着射电、X射线、γ射线与引力波等多信使观测的发展,未来有望揭示黑洞加速的微观机制与宏观影响。