黑洞并非单纯吞噬宇宙的“深渊”,在其周围却能高速加速物质与粒子。
落入黑洞引力势阱的气体在吸积盘中被压缩并摩擦发热,同时强磁场把角动量和能量重新分配,产生狭窄的相对论喷流,将物质与高能粒子以接近光速抛出。
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理论机制包括广义相对论允许的能量提取(如彭罗斯过程)和磁旋转能量抽取(Blandford–Znajek),以及磁重联与冲击加速等微观过程。
靠近事件视界的潮汐力和时空拖拽会放大加速效应,使粒子获得极高能量。
观测上,射电、X射线与伽马射线望远镜在活动星系核与微类星体中探测到喷流和高能辐射,支持黑洞作为自然粒子加速器的角色。
数值相对论磁流体力学模拟与多波段观测结合,正逐步揭示喷流的能量转换与粒子加速效率,但许多细节仍有争议。
理解黑洞加速对揭示极端物理、宇宙高能粒子来源及星系能量反馈具有重要意义。
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