黑洞加速描述黑洞将物质和能量极端加速的物理过程。
黑洞附近强烈引力和自旋产生剧烈时空曲率与框拖效应,使落入的气体和磁场获得巨大的动能。
吸积盘内,湍流与磁场重联把热能和磁能转化为动能与电磁辐射;帕恩罗斯(Penrose)过程允许在旋转黑洞的能量可提取区域分裂粒子,从而抽取自旋能量;布兰福德—兹奈克(Blandford–Znajek)机制通过磁场线把自旋能输出为相对论性喷流。
喷流内部的冲击波、磁重联与费米加速能把电子与质子加速到接近光速,产生射电、X射线与伽玛射线并可能贡献超高能宇宙射线。
潮汐撕裂事件中被撕碎的恒星物质亦会被短时间强烈加速,出现亮丽的短暂信号。
现代数值相对论磁流体(GRMHD)模拟、事件视界望远镜(EHT)像与高能望远镜的联合观测,正在揭示磁场拓扑、角动量转移与加速效率的关系。
黑洞加速不仅是理解活动星系核和类星体喷流的关键,也为粒子物理、等离子体物理与宇宙能量循环提供“天然实验室”,影响星系演化与高能粒子源分布。
未来借助更高分辨率与多信使观测,将进一步量化加速效率并检验理论机制。