黑洞不仅吞噬物质，也能把周围粒子加速到极高能量，成为宇宙中的天然加速器。
主要机制包括：一是通过旋转黑洞与吸积盘产生的强磁场，把旋转能转为电磁能并发射相对论性喷流（布兰福德—扎伊克机制），喷流沿黑洞自转轴把粒子推至接近光速；二是彭罗斯过程：在旋转黑洞的能量提取区（ergosphere）内，粒子分裂或碰撞可使一部分粒子获得额外能量并被抛出；三是Bañados–Silk–West（BSW）效应，理论上两粒子在靠近事件视界处发生碰撞可产生极高的中心动能。
观测上，活动星系核、类星体和伽马射线暴中发现的强烈喷流及高能辐射，支持黑洞伴随高能加速的观点。
研究黑洞加速不仅有助于解释宇宙射线与高能天体物理现象，也为研究强引力场下的等离子体、电磁场与基本粒子相互作用提供宝贵“天然实验室”。
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