黑洞不仅是物质的终点,也是一台天然粒子加速器。
靠近旋转黑洞的吸积盘中,等离子体在强引力与磁场作用下产生剧烈湍流与磁重联,电场将带电粒子加速到接近光速;黑洞极轴处的相对论喷流通过内部的费米加速和磁场牵引,不断提升粒子能量,形成极高能的宇宙线和伽马射线。
黑洞合并或不对称吸积产生的“反冲”也可使黑洞及周边物质获得巨大动能,伴随重力波和高能电磁暴发。
活动星系核、类星体与伽马射线暴的观测证据表明,黑洞加速是宇宙高能现象的重要来源。
理解这些过程需要相对论、电磁流体力学与粒子物理的结合,不仅有助于解释天体高能辐射与宇宙线起源,也为研究极端引力与物质在强场下的行为提供关键线索。