黑洞本身以其强大引力著称,但“加速”现象主要体现为能量和动量从黑洞或其周围被释放与转移。
第一类机制是通过自转提取能量,如Penrose过程与磁场耦合下的Blandford–Znajek机制,可以把旋转能转为强烈电磁喷流,驱动物质以接近光速喷出,形成活动银河核(AGN)和伽马射线暴的能量源。
第二类是吸积盘与磁流体动力学导致的加速,盘内湍流与磁场把物质抛向两极,产生可观的动量输运。
第三类是黑洞并合后的引力波反冲(kick):两个黑洞合并时非对称发射引力波,会赋予新黑洞数百到数千公里每秒的速度,使其相对宿主星系“被踢出”或偏离中心。
观测上,偏心活动核、离心超大质量黑洞候选与高速喷流都支持这些过程。
黑洞加速不仅关乎极端物理,也影响星系气体循环、恒星形成与超大质量黑洞的分布,是连接相对论天体物理与宇宙演化的重要环节。