黑洞并非只会吞噬物质,它们也能把能量和粒子加速到极高速度。
对于旋转的克尔黑洞,帧拖拽效应与彭罗斯过程允许从自转能中提取能量,入射粒子分裂后一部分带负能量落入黑洞,另一部分获得额外动能被抛出。
更重要的是,强烈磁场与吸积盘相互作用(如Blandford–Znajek机制)能把旋转能转化为双向相对论喷流,将等离子体和辐射沿黑洞自转轴加速到接近光速。
引力弹弓效应与黑洞并合时产生的“重踢”(recoil)也会使残余黑洞获得显著速度。
观测上,射电喷流、类星体和活动星系核的快速变光以及宇宙射线的极高能量都支持黑洞作为天然加速器的角色。
未来多波段天文与引力波观测将进一步揭示这些极端过程的细节。