黑洞并非仅是吞噬物质的深渊,它们也是宇宙中最强劲的加速器之一。
靠近旋转黑洞的吸积盘与强磁场可将等离子体沿极轴以接近光速抛出,形成相对论性喷流。
关键机制包括Blandford–Znajek过程(通过磁场从黑洞自旋提取能量)、Penrose过程以及吸积盘内的剪切与磁重联。
黑洞之间的引力相互作用可产生引力弹弓,将恒星或小天体加速出逃;黑洞合并时释放的不对称引力波还能给予残留黑洞高速“踢动”。
观测上,人们在类星体、活动星系核与伽马射线暴中见到喷流与高能粒子的证据。
随着事件视界望远镜、引力波探测器和高能望远镜的发展,我们将同时捕捉电磁与引力波信号,更精确测量喷流速度、磁场结构与能量转换效率。
理论上仍有许多未解问题,例如磁场如何组织、微观粒子如何在震荡和剪切层中被加速至极高能,以及喷流与环境相互作用如何决定其稳定性;这些问题关系到宇宙射线的最高能端与黑洞反馈对星系演化的影响。