“黑洞加速”既指黑洞将周围物质加速到接近光速,也指黑洞自身因物理过程获得速度。
靠近黑洞,巨大重力势能使吸积盘气体高速旋转并剧烈摩擦,释放能量把粒子加热并抛射;盘内强磁场通过Blandford–Znajek等机制把旋转黑洞的能量转为相对论喷流,将带电粒子加速到极高能量,形成射电、X射线和γ射线喷流。
Penrose过程描述在旋转黑洞的能量带内可以直接提取自旋能,进一步加速粒子。
潮汐力在近轨道处也能把物体撕裂并抛出高速碎片。
另一方面,两个黑洞合并时若辐射的引力波不对称,合并产物会受到“反冲”,以数百至数千公里每秒的速度被踢出宿主星系中心。
观测上,活动星系核的喷流、超高能宇宙线和引力波事件都支持这些加速机制。
未来更高分辨率的成像与引力波探测将帮助我们更精确理解黑洞如何成为宇宙中的极速发动机。