银河系超大黑洞可能消耗自身能量助力宇宙射线

在这一艺术家的构想中，银河系中心的黑洞被一圈高温的吸积物质盘环绕，蓝色线条描绘了磁场的分布。图片来源：M.Weiss哈佛史密松天体物理中心

银河系中心黑洞可能通过为逃逸粒子提供能量而损失质量，新的计算结果表明，天文学家可能以此过程进行检测。

银河系中心超大质量黑洞可能将粒子加速到远超地球最强粒子加速器的能量水平。一项新的理论研究指出，位于人马座A的黑洞——其质量约为太阳的400万倍——可通过将部分旋转能量直接传递给质子来实现这一过程。

研究人员估计，这些粒子的能量可能达到数拍电子伏特（PeV），相当于数千万亿电子伏特。这将使人马座A成为银河系中潜在的佩夫atron，一种能够产生银河系内部分最高能宇宙射线的天然粒子加速器。

黑洞如何驱动极端粒子加速

与活跃吸积物质的黑洞相关联的强烈辐射，主要源自其周围的物质，而非黑洞本身。然而，物理学家罗杰彭罗斯曾提出，旋转黑洞还可通过一种被称为彭罗斯过程的机制，释放出自身的一部分能量。

该过程运行于史瓦西外腔，该区域是黑洞旋转区域，其强烈旋转使得时空扭曲，所有物质必须沿黑洞自转方向运动。

黑洞被视为一个巨大的、高速旋转的旋转木马，将周围的时空一同带动。在某些条件下，进入该区域的粒子会分裂开来，其中一部分碎片落入黑洞，而另一部分则逃逸出去，携带来源粒子更多的能量。

黑洞的额外能量来源于其自身的旋转，如同旋转中的旋转木马能获得额外的推进力一样。更为强大的变体，即磁Pe