Astronomija

Bi lahko združitev dveh vrtečih se črnih lukenj ustvarila novo, ki bo prekinila omejitev hitrosti vrtenja?

Bi lahko združitev dveh vrtečih se črnih lukenj ustvarila novo, ki bo prekinila omejitev hitrosti vrtenja?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Opazili so, da se črna luknja GRS 1915 + 105 vrti blizu teoretične največje hitrosti vrtenja.

Ob predpostavki, da se imate dve takšni črni luknji, ki se vrtita v smeri urnega kazalca in medsebojno krožita v smeri urinega kazalca, kaj bi se zgodilo, če bi se združili? Kako bi se nova črna luknja lahko izognila kršenju omejitve hitrosti vrtenja? Kam bi šel dodaten kotni zagon?


Preprost odgovor je ta ne, črne luknje se ne morejo združiti v novo črno luknjo z vrtljajem, večjim od največjega dovoljenega vrtljaja. Razlog je v tem, da bi takšno dejanje povzročilo, da nam črna luknja pokaže "golo singularnost". Črne luknje imajo obzorje dogodkov, ki njihovo singularnost ščiti pred opazovanjem zunanjega vesolja. Ko se vrtijo hitreje, se obzorje dogodkov krči. Na neki točki popolnoma izgine, zaradi česar singularnost postane "gola" in opazna v vesolju. Nekateri verjamejo, da gole singularnosti nikakor ne morejo nastati, predvsem zato, ker bi se vzročnost in fizika, če bi lahko, porušili. Ta koncept je znan kot hipoteza o kozmični cenzuri.

Izjavo v zvezi s to zadevo sem našel v Numerična relativnost: reševanje Einsteinovih enačb v računalniku, za katero menim, da je ustrezna (poudarek je moj).

Vrtenja črnih lukenj, ki so poravnana z orbitalnim kotnim momentom, povečajo skupni kotni moment binarnega sistema. Če ta skupni kotni moment presega največji kotni moment Kerrove črne luknje, potem binarno se ne more združiti, dokler ni odsevana zadostna količina kotnega momenta. Povsem na splošno pričakujemo, da se binarne datoteke z vrtljaji črne luknje, poravnane z orbitalnim kotnim momentom, združujejo počasneje kot binarne datoteke s centrifugami, ki so poravnane. Ta učinek, včasih imenovano "orbitalna prekinitev", je bil raziskan s numeričnimi simulacijami.

Ena taka numerična simulacija je preučila poravnane in izravnane združitve in ugotovila, da so se poravnane črne luknje veliko dlje združile in oddajale več energije v obliki gravitacijskih valov, preden so se združile.

Obstaja še en način za izgorevanje nekaj tega kotnega momenta vrtenja. Ko se vrtijo črne luknje, se združijo, v njihovem linearnem zagonu doživijo "udarec". Z drugimi besedami, nenadoma pospešijo svoje gibanje po vesolju. Ta udarec je rezultat pretvorbe nekaterih orbitalnih in vrtljivih gibanj dveh ločenih črnih lukenj v linearni zagon združene črne luknje. Citiranje iste knjige kot zgoraj glede teh udarcev:

Večina začetnih izračunov se je osredotočila na vrtenja črne luknje, ki so poravnana ali poravnana z orbitalnim kotnim momentom. Posledični udarci so veliki več sto km / s, kar zlahka presega največji udarec približno 175 km / s, ki ga najdemo pri nepredljivih črnih luknjah.

Če povzamemo, se dve vrteči se črni luknji ne moreta združiti v črno luknjo, ki se vrti hitreje od največje rotacije. Gravitacijski valovi in ​​linearni gibalni zagon igrajo pomembno vlogo pri pomoči binarnim črnim luknjam pri izgubi energije vrtenja, tako da združena črna luknja ne preseže največje rotacije.

Mislim, da je res zanimivo vprašanje, kako dve črni luknji pred združitvijo vesta, da se njihova združitev ne more zgoditi, ker bi kršila hipotezo o kozmični cenzuri? Kako vedo, da morajo oddajati odvečno energijo, preden se lahko združijo? Kakšen mehanizem jim preprečuje združitev? Za zdaj lahko pove samo čas.


Menim, da bi moral orbitalni kotni moment, ko se je združevanje nadaljevalo, sevati v gravitacijskih valovih. Ne vem, ali bi kateri koli od kotnih gibanj vrtenja tudi izžareval stran ali bi na koncu še vedno imel maksimalno vrtljivo črno luknjo. To je verjetno preveč poenostavitev, človek bi moral biti skeptičen do vsega, razen do popolnega izračuna. Upoštevajte, na primer, da pri izračunu masne energije sistema ne bi smeli spregledati kinetične energije orbite, zato, če nekaj te masne energije konča v končni masi črne luknje, se morda ne zdi največ vrtenja. Torej, čeprav ne dam izračuna, rečem dve stvari: 1) orbitalni razpad bo ustvaril gravitacijske valove, ki bi lahko odnesli kotni moment, in 2) orbitalna energija šteje kot masna energija za končno črno luknjo, zato se morda ne vrti največ, tudi če pozabite na gravitacijsko sevanje.


Kako združitev črne luknje povzroči izgubo mase?

Slišal sem, da so črne luknje, ki so se združile in so bile vir, ki je sprožil detektor gravitacijskih valov, izgubile tri sončne mase.

V zelo omejeni meri razumem osnovni pojem pretvorbe energije, kot je primer pri jedrski fuziji / cepitvi, izničenju, pretvorbi kemične energije. Toda do zdaj sem mislil, da lahko črna luknja izgubi maso samo s Hawkingovim sevanjem.

Sploh ne vem, kako natančneje zastaviti to vprašanje, saj ne vem, po kakšnem mehanizmu lahko trk teh predmetov, sestavljen iz neskončno majhne točke neskončne mase, obdane z različno stopnjo izkrivljanja prostora, povzroči izgubo mase oz. kakršna koli pretvorba energije.


Nove simulacije bi lahko pomagale pri lovu na velike združitve nevtronskih zvezd, črnih lukenj

Zdaj, ko lahko znanstveniki zaznajo muhasta izkrivljanja v prostoru-času, ki jih je ustvarilo združevanje masivnih črnih lukenj, se osredotočajo na dinamiko in posledice drugih kozmičnih dvojic, ki se poenotijo ​​v katastrofalnih trkih.

V sodelovanju z mednarodno skupino so znanstveniki iz Nacionalnega laboratorija Lawrence Berkeley iz Laboratorija za energetiko (Berkeley Lab) razvili nove računalniške modele, da bi raziskali, kaj se zgodi, ko se črna luknja združi z nevtronsko zvezdo - super gostim ostankom eksplodirane zvezde.

Uporaba superračunalnikov za raztrganje nevtronskih zvezd

Simulacije, ki so bile deloma izvedene v Nacionalnem znanstvenem računalniškem centru za energetske raziskave (NERSC) v laboratoriju Berkeley Lab, naj bi pomagale detektorjem, da se nahajajo na gravitacijsko-valovnih signalih. Tudi teleskopi lahko iščejo briljantne izbruhe gama žarkov in sijaj radioaktivnih snovi, ki jih ti eksotični dogodki lahko bruhajo v okoliški prostor.

V ločenih člankih, objavljenih v posebni izdaji znanstvene revije Klasična in kvantna gravitacija, Berkeley Lab in drugi raziskovalci predstavljajo rezultate podrobnih simulacij.

Ena od študij modelira prve milisekunde (tisočinke sekunde) pri združitvi črne luknje in nevtronske zvezde, druga podrobnost pa ločuje simulacije, ki modelirajo nastanek diska materiala, ki je nastal v nekaj sekundah po združitvi, in razvoj snovi, ki se izloči v združitvi.

Ta izločena snov verjetno vključuje zlato in platino ter vrsto radioaktivnih elementov, ki so težji od železa.

Vsak nov informacijski znanstvenik lahko zbere o tem, kako se nevtronske zvezde razdelijo v teh združitvah, lahko pomagajo odkriti njihove skrivnosti, saj je njihova notranja zgradba in njihova verjetna vloga pri sejanju vesolja s težkimi elementi še vedno zavita v skrivnost.

"Simulacijam nenehno dodajamo bolj realistično fiziko," je dejal Foucart, ki je kot podoktorski raziskovalec v oddelku za jedrsko znanost Berkeley Lab služil kot glavni avtor ene izmed študij.

"Toda še vedno ne vemo, kaj se dogaja znotraj nevtronskih zvezd. Zaradi zapletene fizike, ki jo moramo modelirati, so simulacije zelo računsko intenzivne."

Iskanje znakov združitve črne luknje in nevtronske zvezde

Foucart, ki bo kmalu docent na Univerzi v New Hampshiru, je dodal: "Poskušamo se bolj približati dejanskemu oblikovanju modelov gravitacijskih valov, ki jih povzročajo te združitve," ki ustvarjajo valovanje v prostoru-času, ki raziskovalci upajo, da jih bo mogoče odkriti z izboljšanjem občutljivosti poskusov, vključno z naprednim LIGO, observatorijom gravitacijsko-valovnega laserskega interferometra.

Februarja 2016 so znanstveniki LIGO potrdili prvo zaznavanje gravitacijskega vala, ki naj bi ga povzročila združitev dveh črnih lukenj, vsaka z maso približno 30-krat večjo od sonca.

Signali nevtronske zvezde, ki se združi s črnimi luknjami ali drugo nevtronsko zvezdo, naj bi ustvarjali gravitacijske valove, ki so nekoliko šibkejši, a podobni tistim pri združitvah črne luknje in črne luknje, je dejal Foucart.

Radioaktivni "odpadki" v vesolju

Daniel Kasen, znanstvenik z oddelka za jedrsko znanost v laboratoriju Berkeley in izredni profesor fizike in astronomije na UC Berkeley, ki je sodeloval v raziskavi, je dejal, da lahko v nevtronskih zvezdah obstajajo eksotična stanja snovi, kakršna bi bila realizirana kjer koli drugje v vesolju . "

V nekaterih računalniških simulacijah je nevtronske zvezde črna luknja pogoltnila cele, v drugih pa je bil del snovi kašljan v vesolje. Ocenjuje se, da se ta izvržena snov giblje do približno ene desetine mase sonca.

Medtem ko se velik del zadeve vpije v večjo črno luknjo, ki nastane zaradi združitve, "se material, ki se odnese, sčasoma spremeni v nekakšen radioaktivni" odpadek "," je dejal. "Radioaktivni sij tega materiala lahko vidite nekaj dni ali tednov od več kot sto milijonov svetlobnih let stran." Znanstveniki ta opazni radioaktivni sij imenujejo "kilonova".

Simulacije uporabljajo različne sklope izračunov, ki znanstvenikom pomagajo predstaviti, kako snov uhaja iz teh združitev. Z modeliranjem hitrosti, poti, količine in vrste snovi ter celo barve svetlobe, ki jo oddaja, se lahko astrofiziki naučijo, kako izslediti dejanske dogodke.

Čuden svet nevtronskih zvezd

Razpon velikosti nevtronskih zvezd določa zgornja meja, kako gosto se lahko stisne snov, nevtronske zvezde pa so med najbolj superdenimi predmeti, ki jih poznamo v vesolju.

Opazili so, da imajo nevtronske zvezde mase, ki so vsaj dvakrat večje od našega sonca, vendar v povprečju merijo le približno 12 milj v premeru, medtem ko ima naše sonce premer približno 865.000 milj. Pri dovolj velikih masah, ki so morda približno trikrat večje od mase sonca, znanstveniki pričakujejo, da se morajo nevtronske zvezde zrušiti in oblikovati črne luknje.

Kubični centimeter snovi iz nevtronske zvezde naj bi tehtal do 10 milijard ton. Kot že ime pove, naj bi bile nevtronske zvezde v glavnem sestavljene iz nevtralno nabitih subatomskih delcev, imenovanih nevtroni, nekateri modeli pa pričakujejo, da vsebujejo dolge niti snovi - znane kot "jedrske testenine" - ki jih tvorijo atomska jedra, ki se vežejo skupaj .

Prav tako naj bi bile nevtronske zvezde skoraj popolnoma sferične, s togo in neverjetno gladko skorjo in izjemno močnim magnetnim poljem. Vrtijo se s hitrostjo približno 43.000 vrtljajev na minuto (RPM) ali približno petkrat hitreje kot vrtljaji motorja dirkalnika NASCAR.

Posledice združitve nevtronskih zvezd

Simulacije raziskovalcev so pokazale, da lahko radioaktivna snov, ki prvi uide iz združb črne luknje, potuje s hitrostjo od približno 20.000 do 60.000 milj na sekundo ali do približno ene tretjine hitrosti svetlobe, saj se v dolgem času odkloni "plimski rep."

"To bi bil čuden material, ki je poln nevtronov," je dejal Kasen. "Ko se ta ekspandirajoči material ohladi in razgradi, se delci lahko združijo, da se naberejo v najtežje elemente." Ta najnovejša raziskava kaže, kako bi znanstveniki lahko našli te svežnje svežkov težkih elementov.

"Če bomo lahko s teleskopi spremljali LIGO detekcije in ujeli radioaktivni sij, bomo končno lahko priča rojstnemu kraju najtežjih elementov v vesolju," je dejal. "To bi odgovorilo na eno najdaljših vprašanj v astrofiziki."

Pričakuje se, da bo večino snovi v združitvi nevtronske zvezde črna luknja črna luknja posrkala v milisekundi združitve, druga snov, ki v združitvi ni odnesena, pa najverjetneje tvori izredno gosto, tanko, krof v obliki halo snovi.

Tanek, vroč disk snovi, ki ga veže črna luknja, naj bi nastal v približno 10 milisekundah po združitvi in ​​se koncentriral v približno 15 do 70 miljah od nje, so pokazale simulacije. Zdi se, da je teh prvih 10 milisekund ključnega pomena za dolgoročni razvoj teh diskov.

V časovnih okvirih, ki trajajo od deset milisekund do nekaj sekund, se vroči disk razširi in sprosti več snovi v vesolje. "Številni fizikalni procesi - od magnetnih polj do interakcij delcev in jedrskih reakcij - se na zapletene načine povezujejo z razvojem diska," je povedal Rodrigo Fern & aacutendez, docent za fiziko na univerzi v Alberti v Kanadi, ki je vodil ena od študij.

Simulacije, izvedene na superračunalniku Edison NERSC, so bile ključnega pomena pri razumevanju, kako disk izloča snov, in pri zagotavljanju napotkov za opazovanje te snovi, je dejal Fern & aacutendez, nekdanji podoktorski raziskovalec UC Berkeley.

Sčasoma bo astronomom, ki skenirajo nočno nebo, mogoče najti "iglo v kozolcu" radioaktivnih kilonov iz združitev nevtronskih zvezd, ki so bile pogrešane v podatkih LIGO, je dejal Kasen.

"Z izboljšanimi modeli lahko opazovalcem natančneje povemo, kateri utripi svetlobe so signal, ki ga iščejo," je dejal. Kasen si tudi prizadeva za izdelavo vedno bolj dovršenih modelov združitev nevtronskih zvezd in supernov s svojim sodelovanjem v projektu DOE Exascale Computing.

Ko se občutljivost detektorjev gravitacijskih valov izboljšuje, je dejal Foucart, morda bo mogoče zaznati neprekinjen signal, ki ga na primer povzroči celo majhen udarec na površini nevtronske zvezde, ali signale iz teoretiziranih enodimenzionalnih predmetov, znanih kot kozmični strune.

"To bi nam lahko omogočilo tudi opazovanje dogodkov, ki si jih sploh nismo predstavljali," je dejal.


Zakaj je vesolje prazno

Tuje življenje je verjetno, vendar ga ne moremo videti. Zato se lahko zgodi, da nekje na poti življenjskega razvoja obstaja ogromen in skupen izziv, ki konča tuje življenje, preden postane dovolj inteligentno in dovolj razširjeno, da ga lahko vidimo - odličen filter.

Ta filter je lahko v različnih oblikah. Mogoče bi bilo, da bi imel planet v območju Zlatokose - ozek pas okoli zvezde, kjer ni ne vroče ne prehladno, da bi obstajalo življenje - in da bi imel ta planet organske molekule, ki bi se lahko kopičile v življenje, zelo malo verjetno. Opazili smo veliko planetov v območju Zlatokose različnih zvezd (v Mlečni cesti naj bi jih bilo 40 milijard), morda pa tam še vedno niso prave razmere za življenje.

Veliki filter bi se lahko pojavil v najzgodnejših življenjskih obdobjih. Ko ste bili v srednji šoli, ste si morda v glavo navrtali refren, "mitohondriji so elektrarna celice." Seveda sem. Vendar so bili mitohondriji v nekem trenutku ločena bakterija, ki je živela svoj obstoj. Enocelični organizem Zemlja je poskušal pojesti eno od teh bakterij, le da se bakterija, namesto da bi jo prebavila, združila s celico in proizvedla dodatno energijo, ki je celici omogočila razvoj na načine, ki vodijo v višje oblike življenja. to je morda tako malo verjetno, da se je to zgodilo le enkrat na Mlečni poti.

Ali pa je filter lahko razvoj velikih možganov, kot ga imamo. Navsezadnje živimo na planetu, polnem številnih bitij, in takšna inteligenca, ki jo imamo ljudje, se je zgodila le enkrat. Mogoče je zelo verjetno, da živim bitjem na drugih planetih preprosto ni treba razvijati energijsko zahtevnih nevronskih struktur, potrebnih za inteligenco.


LIGO že tretjo združitev črnih lukenj

Tretji gravitacijski val so zaznali fiziki, ki delajo na detektorjih gravitacijskih valov LIGO v ZDA. Val sta ustvarili dve črni luknji, ki sta se zlili približno 3 milijarde svetlobnih let od Zemlje. Ena črna luknja je bila 31-krat bolj masivna od Sonca, druga pa tehta pri 19 sončnih masah. Prejšnji dve opazovanji gravitacijskih valov so nastali tudi z združitvami črnih lukenj, vendar raziskovalci LIGO menijo, da je to prvi dogodek, v katerem bi vrtljaj ene od združujočih se črnih lukenj lahko usmeril v nasprotno smer od orbitalne rotacije črne luknje.

Zadnje opazovanje gravitacijskih valov je tudi najbolj oddaljeno od doslej treh združitev črnih lukenj, prvo in drugo odkrivanje sta oddaljeno 1,3 oziroma 1,4 milijarde svetlobnih let. Na novo opažena združitev je ustvarila črno luknjo s 49 sončnimi masami, ki se lepo nahaja med prvim zaznavanjem (62 sončnih mas) in drugim (21 sončnih mas). Preden je LIGO leta 2015 videl svoje prve gravitacijske valove, astronomi sploh niso slutili, da v vesolju obstajajo takšne črne luknje sončne mase.

Novi dogodek, poimenovan GW170104, so opazili 4. januarja 2017, ko so v dveh detektorjih LIGO & # 8217s v Washingtonu in Louisiani, ki sta velikanska interferometra, vsaka sestavljena iz dveh pravokotnih krakov, dolgih 4 km, zabeležili signale, ki so trajali približno desetino sekunde. Laserska svetloba potuje naprej in nazaj med ogledali na obeh koncih krakov in nekaj te svetlobe pošlje detektorju, kjer pride do motenj. Ko gravitacijski val prehaja skozi detektor LIGO, lahko rahlo raztegne eno roko in stisne drugo, s čimer spremeni izmerjene motnje in omogoči merjenje gravitacijskega vala v realnem času.

Smrtna spirala

Novo opazovani dogodek se je začel, ko sta se dve črni luknji približali v smrtni spirali. Ko se sistem vrti, oddaja gravitacijske valove, ki se širijo po vesolju - nekateri segajo do Zemlje. Signala na Livingstonu in Hanfordu sta imela značilnost & # 8220chirp & # 8221 in & # 8220ringdown & # 8221, ki smo jo videli v prejšnjih dveh zaznavah. Chirp opisuje hitro povečanje frekvence in amplitude gravitacijskega vala, ki se pojavi tik pred združitvijo črnih lukenj. Ringdown je gravitacijski val, ki ga oddaja nesferična združena črna luknja, ko se sprosti in postane krogla.

Fiziki LIGO so s preučevanjem zvoka in zvonjenja izračunali maso obeh začetnih črnih lukenj in maso združenega predmeta. Združena črna luknja je tehtala 49 sončnih mas - razlika se je oddajala v obliki gravitacijskih valov.

Vrtenje okoli

Druga ključna informacija, ki jo lahko pridobimo iz gravitacijskega vala, je poravnava notranjih kotnih momentov (ali vrtljajev) črnih lukenj. Vsaka črna luknja se lahko vrti okoli svoje osi - podobno kot Zemlja. Ko se črne luknje združijo, skupna hitrost vrtenja združene črne luknje ne more preseči določene zgornje meje. Torej, če vrtenja obeh združujočih se črnih lukenj kažeta v isto smer kot orbitalni spin, je treba nekaj orbitalnega kotnega momenta zavreči, da izpolni to merilo, preden lahko pride do združitve. To se naredi z oddajanjem dodatnih gravitacijskih valov pred združitvijo.

Podatki prve zaznane združitve črnih lukenj (GW150914), zabeleženi leta 2015, kažejo, da so bili vrtljaji obeh črnih lukenj usklajeni z orbitalnim kotnim momentom. V drugi detekciji (GW151226), posneti lani, je nekaj dokazov, da bi bil spin ene od črnih lukenj lahko pod kotom orbitalnega kotnega momenta - vendar ima kljub temu komponento v smeri orbitalnega kotnega momenta. V GW170104 pa je možno, da je vrtenje vsaj ene od črnih lukenj pod kotom in ima komponento, ki je v nasprotni smeri kotnega momenta v orbiti.

Po navedbah Bangalore Sathyaprakash z univerze v Cardiffu v Veliki Britaniji so relativne usmeritve vrtljivih in orbitalnih kotnih momentov binarne črne luknje pomembne informacije o tem, kako je sistem nastal. Če so poravnani, se je verjetno sistem razvil ločeno kot dve veliki zvezdi, ki se nato zrušijo in ustvarijo binarno črno luknjo. Neusklajenost kaže, da so se črne luknje oblikovale ločeno in nato združile, da bi ustvarile binarni sistem.

Prava statistika

& # 8220We & # 8217 začenjamo zbirati resnične statistike o binarnih sistemih črnih lukenj, & # 8221 pravi Keita Kawabe iz Caltecha, ki ima sedež v observatoriju LIGO Hanford. & # 8220To je zanimivo, ker so nekateri modeli binarnih tvorb črnih lukenj nekoliko bolj naklonjeni drugim, kar lahko v prihodnosti še zožimo. & # 8221

To tretje opazovanje je znanstvenikom LIGO tudi omogočilo, da postavijo nadaljnje omejitve na modele, ki spreminjajo splošno teorijo relativnosti Alberta Einsteina. Einstein napoveduje, da je hitrost gravitacijskega vala skozi prazen prostor neodvisna od frekvence vala. Torej bi se vsako odstopanje od te stalnosti pokazalo kot frekvenčno odvisno izkrivljanje gravitacijskih valovnih signalov, ki ga vidi LIGO. Glede na to, da se tega ni videlo, se zdi, da kljub valom, ki potujejo skozi vesolje na tako velike razdalje, splošna relativnost trdno drži.

& # 8220 Zdi se, da je imel Einstein prav - tudi za ta novi dogodek, ki je približno dvakrat dlje od našega prvega zaznavanja, & # 8221 pravi fizika LIGO Laura Cadonati iz Georgia Tech. & # 8220Ni opazimo nobenega odstopanja od napovedi splošne relativnosti, in ta večja oddaljenost nam pomaga, da to izjavo damo bolj samozavestno. & # 8221

GW170104 je prvo zaznavanje gravitacijskih valov, ki je bilo napovedano, odkar je LIGO začel s svojim trenutnim opazovalnim tekom novembra 2016. Ekipa LIGO je med tem tekom identificirala še šest drugih dogodkov, ki jih zdaj analizira. O opazovanju poročajo v Fizična pregledna pisma.


12 odgovorov na & ldquoAli je izbruh gama žarkov spremljal LIGO & # 8217s Gravity Wave Detection? & Rdquo

GBM = Gama-ray Burst Monitor (eden od instrumentov na vesoljskem teleskopu Fermi Gamma-ray).

Ali je ta pojav ustvaril nevtrine, ki so bili odkriti?

Pri tem & # 8220 zaznavanju gravitacijskega vala & # 8221 je nekaj osnovnih težav. Prvič, nihče ni natančno opisal natančne narave gravitacije. Gre za silo z virom, ki ni identificiran. Torej, kako lahko ugotovimo, da obstaja v obliki valov? Kaj je bilo dejansko zaznano in ali osvetljuje temeljno naravo gravitacije?
Drugič in zelo pomemben je sam koncept & # 8220črne luknje & # 8221, kot ga je predstavil & # 8220standardni model & # 8221. S tem modelom je nekaj naraščajočih težav. Zdi se, da nedavni podatki radijskega teleskopa nasprotujejo modelu ali vsaj potrjujejo podatke, ki jih model ne more pojasniti. Najprej zdaj vemo, da & # 8220črne luknje & # 8221 niso niti črne niti luknje. Dokumentirano je, da oddajajo velike količine elektromagnetnega sevanja (predvsem gama), nedavno pa je bilo ugotovljeno, da oddajajo več plazemskih curkov in svetlobe. Prav tako je pomembna ugotovitev, ki je bila sprejeta v zadnjem času, popolnoma odstranjena & # 8230Te strukture so obkrožene z masivnimi magnetnimi polji. Magnetna polja najdemo le ob prisotnosti električnega toka. To je močan dokaz, da so te črne luknje & # 8221 (naj uporabljajo uporaben izraz in jih pokličemo & # 8220galaktični centri & # 8221) predvsem elektromagnetni pojav. Če je temu tako, potem obstaja ena racionalna razlaga njihove strukture & # 8230 ... masiven, hitro vrtljiv plazmoid. Ta model bi upošteval vse nedavne ugotovitve in ne bi zahteval kršenja zakonov fizike. Ne smemo spregledati dejstva, da & # 8220 singularnost & # 8221 v središču & # 8220črne luknje & # 8221, pa tudi neverjetna gostota zahtevata, da opustimo vse znane zakone fizike in kemije. Elektromagnetni model ne zahteva tega preskoka vere.
Zelo malo verjetno je, da bi gravitacija lahko predstavljala ogromne sile, opažene v teh galaktičnih središčih. Preprosto nima smisla. Elektromagnetne sile so 10- do 39-krat močnejše od gravitacije in lahko zlahka upoštevajo nastanek galaksij, ne da bi potrebovali temno snov ali & # 8220črne luknje & # 8221. To je lahko glavni primer za uporabo Ocam & # 8221s Razor. Anthony Peratt v Los Alamosu je dejansko dokazal nastanek spiralnih galaksij z uporabo samo električnega toka, magnetnih polj in plazme. Ni bila potrebna nevidna temna snov ali kršenje zakonov fizike.
Zdi se mi več kot naključno, da ima naše sonce (zvezde) površino, sestavljeno iz plazme in masivnih magnetnih polj. Najnovejše ugotovitve misije IBEX so bile objavljene v seriji od 14 prispevkov v Prilogi Astrophysical Journal iz oktobra 2015. Dokumentirali so ogromne medzvezdne in medgalaktične tokove helija, ki tečejo v sonce in iz njega. Druge nedavne misije NASA so dokumentirale, da masivna magnetna polja ne obkrožajo le zvezd, temveč tudi celotne galaksije.
Ne da bi se s tem nadaljevali, je dovolj, če rečemo, da bi odkrivanje emisije gama žarkov s strani LIGO presenetilo samo tiste, ki na gravitacijo gledajo kot na gonilno silo za nastanek zvezd in galaksij. Glede na celotno zbirko dokazov, ki so bile nedavno pridobljene z najnovejšimi ugotovitvami radijskih teleskopov, bi bilo pričakovati.
To je težava s standardnim modelom & # 8220 & # 8221. Nima napovedne vrednosti. Nedavna dokumentacija o drevesnicah & # 8220star & # 8221, ki se oblikujejo vzdolž & # 8220filamentov & # 8221, je bila prav tako zmedena za kozmologe. To ugotovitev je napovedal elektromagnetni model. Donald Scott je mehanizem za to predstavil na Goddard Colloquim o inženirstvu, ki ga je leta 2009 sponzorirala NASA. Jasno je nakazal načela elektrotehnike, odgovorna za nastanek zvezd, zlasti velike sile priraščanja, ki se pojavijo na & # 8220Z ščepec & # 8221.
Kaj pa natančna narava gravitacije? Najboljša razlaga, ki sem jo videl, je Wal Thornhill z naslovom & # 8220 Dolga pot do razumevanja gravitacije & # 8221. Trdno in znanstveno utemeljeno dokazuje, da je gravitacija dejansko elektromagnetni pojav, čeprav razmeroma šibek. Za oceno tega modela bi bilo treba izvesti obsežne raziskave.
Zavedam se, da nekateri koncepti, ki sem jih omenil, neposredno nasprotujejo splošno sprejetim miselnim trendom. Toda podprti so z najnovejšimi podatki in si zaslužijo vsaj temeljito oceno. Za tiste, ki so močno vloženi v & # 8220standardni model & # 8221m, sem prepričan, da bodo zavrnjeni brez pomislekov. To je zato, ker je današnja kozmologija postala religija, kjer je za ugotavljanje dejstev potrebno le prepričanje. Znanstvena triada opazovanja, teorije in eksperimentalnega dokazovanja je bila zavrnjena v korist matematičnih modelov. Kot taka je kartaška hiša, ki čaka na padec, saj napredek v radioastronomiji ugotavlja eno protislovje za drugim, kar ima za posledico morebitno razveljavitev.

Uporaba takšnih narekovajev ni le slovnično nepravilna, temveč tudi znak omalovaževanja, kar pomeni, da potrebujete vso pomoč, ki jo lahko ponižate. In glede na pomanjkanje letalcev okoli vašega malega diatriba, resnično obupate, da bi izgledali pravilno. Motiš se # 8217 Zgodilo se je in natančno tako, kot je bilo napovedano videti pred 101 leti. GWD = luči prižgejo električno vesolje, čeprav to že nekaj desetletij dejansko velja za ogromne odstotke nas, ki jih lovci niso prevarali. (BTW, z uporabo malih črk, kot sem pravkar, obstaja še ena oblika omalovaževanja. Samo jaz to delam, ker je zabavno)

& # 8220To ogromno & # 8220 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221discovery & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 in tisoči na tisoče & # 8220 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 # 8221, ki se strinjajo, da & # 8217s & # 8220 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221true & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 & # 8221 MORA biti napačno, ker je v nasprotju s tem, kar verjamem tukaj, bom to enkrat dokazal spet regurgitacija mojega dobro zapomnjenega in smešno dolgega odzivanja. več. čas & # 8230. & # 8221!


Kiralni magnetni učinek in transport, ki ga povzročajo anomalije

3 CME: trenutni razvoj

Nemogoče je našteti vse nedavne članke o CME in sorodnih pojavih - za preglede, posvečene različnim vidikom kiralnih sistemov v magnetnem polju, glej npr. nedavni zvezek [1]. Spodaj bom omenil nekatere trenutne raziskovalne smeri in se skliceval na reprezentativne članke.

3.1 CME in holografija

"Ključ do rasti je uvedba višjih dimenzij zavesti v naše zavedanje."

Lao Tzu

Ker je izvor CME topološki, se pričakuje, da bo učinek preživel tudi ob močnem spenjanju. Meja močne sklopitve je teoretično dostopna s holografsko korespondenco in CME je bil v tem pristopu obsežno preučen, glej npr. [77,107–111,87,88,112], pregledi [113–116] in reference v njih.

Pojav, podoben CME, se pojavi, ko je namesto magnetnega polja prisoten kotni moment (vrtinčenje) - to je tako imenovani Chiral Vortical Effect (CVE), ki je bil v okviru holografske korespondence proučen v [65,66]. Trdi se, da je CVE povezan s gravitacijsko anomalijo [117–121] v holografski postavitvi, CVE pa je opisan z mešanim gravitacijskim izrazom Chern – Simons.

Možna povezava z gravitacijsko anomalijo je zelo zanimiva in jo je treba nadalje raziskati. Zlasti lahko temperaturni gradient uvedemo z učinkovitim gravitacijskim potencialom [122,123], nedavno pa je bilo poudarjeno, da to zaradi anomalije vodi k novemu prispevku k CVE za prostorsko nehomogene sisteme [124]. Drug učinek, ki se pojavi ob prisotnosti nehomogene porazdelitve temperature, je "kiralni toplotni učinek" [125] - pretok toplotnega toka, pravokoten na gradient temperature.

3.2 CME in kiralna hidrodinamika

Vztrajnost CME pri močnem spenjanju in majhnih frekvencah omogoča hidrodinamični opis učinka in se resnično pojavi znotraj relativistične hidrodinamike, kot sta pokazala Son in Surowka [35]. Ugotovljeno je bilo, da kvantne anomalije na splošno pomembno spreminjajo hidrodinamiko, glej pregled [126] in reference [127,112,128–137] za reprezentativne primere tekočega izvirnega dela. Za omejevanje relativistične konformne hidrodinamike drugega reda pri ekspanziji derivatov je bil uporabljen princip "brez entropijske produkcije iz nepravilnih izrazov", kjer analitično omogoča izračun 13 od 18 anomaličnih transportnih koeficientov [34]. Ugotovljeno je bilo, da ima anonomna hidrodinamika nova kolektivna vzbujanja brez luknje - "kiralni magnetni valovi" [138], glej tudi [139]. So analogni zvoku, vendar se v močnem magnetnem polju širijo po smeri polja s svetlobno hitrostjo [138]. An interesting open problem is the interplay of the CMW with the anomalous zero sound studied in [140] .

Anomalies have a profound importance for transport, as they make it possible to transport charges without dissipation — this follows from the P -odd and T -even nature of the corresponding transport coefficients. The existence of CME and CVE in hydrodynamics is interesting also for the following reason — usually, in the framework of quantum field theory one thinks about quantum anomalies as of UV phenomena arising from the regularization of loop diagrams. However, we now see that the anomalies also modify the large distance, low frequency, response of relativistic fluids. This is because the anomalies link the fermions to the global topology of gauge fields — the much more familiar example of the IR phenomenon induced by the anomaly is the decay of neutral pion into two photons.

3.3 CME and kinetic theory

Kinetic theory has proved its usefulness in treating the approach to equilibrium. An interesting question is whether the chiral anomaly can be incorporated into kinetic description in a consistent way. This question has been addressed in a number of recent studies [141–149] , and the answer is positive. For the kinetic description of the anomaly, it appears convenient to introduce the concept of magnetic monopole in momentum space with the corresponding Berry flux, as originally advocated by Volovik [102] .

3.4 CME away from equilibrium

A very interesting open problem is the real-time dynamics of the CME away from equilibrium we have briefly touched upon this using the Onsager relations in Section 2 . These studies just begin, so we will mention just a few examples. The paper [150] addresses the decay of topological defects in magnetic field, and observes the emergence of CME current away from equilibrium. The self-consistent time evolution of magnetic field coupled by the anomaly to the chiral chemical potential in relativistic plasma in the presence of dissipation is analyzed in Ref. [151] . Another interesting example is the computation of the out-of-equilibrium CME in a holographic setup [152] , where the gravitational dual is the mass shell with a finite axial charge density that undergoes a gravitational collapse to a charged black hole.

The last example refers to the description of jet fragmentation within an effective dimensionally reduced theory [153] along the lines originally proposed by Casher, Kogut and Susskind [154] . It appears that the jet fragmentation process in this approach can be described as a propagation of the Chiral Magnetic Wave away from equilibrium the corresponding oscillations of electric charge give rise to an intense electromagnetic radiation, possibly linking the origin of the “anomalous soft photon puzzle” to the chiral anomaly [153] .

3.5 CME in heavy ion collisions at RHIC and LHC

As explained in Section 2 , the CME predicts the existence of the fluctuations of P-odd azimuthal asymmetries of charged hadrons that have the opposite sign for the same and opposite charge hadrons. Such fluctuations consistent with the CME have been experimentally observed at RHIC by the STAR Collaboration [60,61] . A recent high statistics study by STAR confirms the existence of the effect, and finds that the separation of charge is predominantly orthogonal to the reaction plane [155] , as expected for the CME [55] .

The effect has been also observed at the LHC by the ALICE Collaboration [156,157] , with a magnitude similar to the RHIC result. Note that the similarity of the effect at RHIC and LHC energies may be simply explained by the scaling of magnetic flux through the plasma — while the magnetic field at early times of the collision is proportional to the γ factor, the longitudinal size of the region occupied by the produced matter shrinks as ∼ 1 / γ , so the magnetic flux, and thus the chiral magnetic current, are roughly independent of energy.

A number of alternative explanations of the observed effect has been proposed, see e.g. [158–160] . The work on the quantitative computation of the CME-induced charge asymmetries has also begun, see for example [161–166] . A universal feature of all of the backgrounds to CME proposed so far is that the observed effect is attributed to a combination of the elliptic flow v 2 (see Eq. (29) for a definition) with a charge-dependent correlation. It is thus very important to establish whether the observed effect is driven by magnetic field or by the elliptic flow.

A decisive test of this can be performed in uraniaum–uranium collisions, as proposed by Voloshin [167] . The idea is the following: the U nucleus is significantly deformed, and therefore even in a central collision with no spectator nucleons the produced quark–gluon matter will be almond-shaped. The pressure gradients will thus be anisotropic, and will create a substantial elliptic flow v 2 . On the other hand, since the collision is central and there are no spectators, the magnetic field will be close to zero. Therefore, if the effect observed in A u A u collisions is due to a mundane background driven by v 2 , it should persist in central U U collisions, whereas if it is driven by magnetic field (like the CME) the effect should vanish. The first U U experimental results indicate the absence of the effect in central collisions, consistent with CME [168,169] — but, needless to say, the experimental studies have to be continued.

There is a number of ongoing theoretical developments aimed at a quantitative understanding of the observed effect. Among important ingredients are the event-by-event fluctuations of magnetic field induced by the geometry of the collisions [170,171] , the time evolution of magnetic field in the conducting medium [172–175] , and a quantitative theory of CME in non-stationary setups [176,177,152] .

In addition to the fluctuating dipole moment, the charge distribution of the quark–gluon plasma can possess the permanent quadrupole deformation induced by the Chiral Magnetic Wave (CMW) [138] in the presence of a vector (baryon or electric) charge density [178] . Based on this, we predict the charge dependence of the elliptic flow that is linear in the charge asymmetry [178] . This prediction has been tested experimentally by STAR Collaboration [179] , and the expected charge dependence has been observed. The quantitative studies of the effects induced by the CMW in a more realistic setup are underway, see e.g. [180–184] .

3.6 CME in the Early Universe

“We came whirling out of nothingness scattering stars like dust”.

Rumi (1207–1273)

A very intriguing application of CME that stimulated some of the early work [86,99,100,97] described above in Section 2 is the generation of primordial magnetic fields in the Early Universe. The chirality imbalance in the primordial electroweak plasma can be converted by the anomaly into a helical magnetic field configuration with non-zero Chern–Simons number.

Among the recent developments are the transfer of magnetic helicity from small to large scales [151] , study of the conversion of the electroweak plasma into a horizon-scale helical magnetic field [185] , and the realization that leptogenesis can give rise to right-handed helical magnetic field that is coherent on astrophysical length scales [186] . Similar ideas have been developed in the series of papers [187–189] .

The CVE has been found to lead to the production of the helical magnetic field in the turbulent electroweak plasma [190] , whereas the CME amplifies the growth of the field.

A particularly intriguing option for the Universe is the inflation driven by a pseudo-scalar inflaton — for example, a pseudo-Nambu–Goldstone boson [191] or an axion [192] . In this case the entire Universe would be parity-odd, and the coupling to gauge fields would induce CME currents on cosmological scales. In particular, this cosmological parity violation would be imprinted in the Cosmic Microwave Background, as discussed recently in [193–196] . Because of an explicit out-of-equilibrium nature of inflation, this problem is naturally linked to the issues discussed in Section 3.4 .

3.7 CME in condensed matter physics: Weyl semimetals

Recently, it has been realized that the triangle anomalies and the Chiral Magnetic Effect can be realized also in a condensed matter system — a ( 3 + 1 )-dimensional Weyl semi-metal [103–105] . The existence of “substances intermediate between metals and dielectrics” with the point touchings of the valence and conduction bands in the Brillouin zone was anticipated long time ago [101] .

In the vicinity of the point touching, the dispersion relation of the quasiparticles is approximately linear, as described by the Hamiltonian H = ± v F σ → ⋅ k → , where v F is the Fermi velocity of the quasi-particle, k → is the momentum in the first Brillouin zone, and σ → are the Pauli matrices. This Hamiltonian describes massless particles with positive or negative (depending on the sign) chiralities, e.g. neutrinos, and the corresponding wave equation is known as the Weyl equation — hence the name Weyl semimetal [103] .

Weyl semimetals are closely related to 2D graphene [197] , and to the topological insulators [198,102] — 3D materials with a gapped bulk and a surface supporting gapless excitations. Specific realizations of Weyl semimetals have been proposed, including doped silver chalcogenides A g 2 + δ S e and A g 2 + δ T e [199] , pyrochlore iridates A 2 I r 2 O 7 [103] , and a multilayer heterostructure composed of identical thin films of a magnetically doped 3D topological insulator, separated by ordinary-insulator spacer layers [104] . Recently, the conditions for the CME in Weyl semimetals and a number of other transport phenomena induced by the anomaly were investigated in [200–204,148,205,206] .


Moving Entanglement to the Macroscopic World

Until recently, the concept of entanglement has been confined to the very small microscopic world. But in recent years, this has moved to larger and larger objects. (A group in 2018 succeeded in putting objects 20 microns across in an entangled state).

This time, a group from the Niels Bohr Institute at the University of Copenhagen succeeded in putting two very drugačen objects into entanglement with one another - the motion of a mechanical oscillator, or a drum, several millimeters long and 13nm thick, and a cloud of a billion cesium atoms acting as a collective atomic spin oscillator. As photons passed between the two objects, they became entangled, so that the motion of the drum became correlated with the cloud of atoms.

The Unfiltered Truth Behind Human Magnetism, Vaccines, And COVID-19

Explained: Why This Week’s ‘Strawberry Moon’ Will Be So Low, So Late And So Luminous

Mars, Venus And A ‘Super Solstice Strawberry Moon’ Sparkle In Twilight: What You Can See In The Night Sky This Week

Putting different macroscopic materials in an entangled state is a big deal. “The bigger the objects, the further apart they are, the more disparate they are, the more interesting entanglement becomes from both fundamental and applied perspectives,” says one of the authors, Professor Eugene Polzik. “With the new result, entanglement between very different objects has become possible”.


Black Hole Growth Self-Limiting, Simulation Shows

The energy created when black holes merge contributes to star formation while blowing gas to the outskirts of a galaxy, creating a limit as to how much the black hole can consume, a new computer simulation shows.

The work helps confirm what astronomers have increasingly suspected in recent years, that black holes are integral players in the process of galaxy building. It also meshes nicely with several observations.

In the crowded early universe, small young galaxies collided and merged frequently, according to the leading theory of galaxy formation. Most of these nascent galaxies would have had modest black holes. The black holes also merged, scientists figure, leading to supermassive black holes that anchor most large galaxies observed today.

Black holes can't be seen, but they are detected by noting their gravitational effect on the stars and gas in a galaxy.

Black holes have a reputation for sucking in everything, but in fact they lure distant material with no more force than any other object of equal heft a black hole's mass determines its gravitational effect. The most supermassive black holes typically contain less than 1 percent of the mass of a galaxy.

Yet because black holes are very compact, their gravitational tug on nearby objects is phenomenal.

Gas is accelerated to a significant fraction of light-speed as it spirals inward to a black hole. The gas is superheated into a fourth state of matter called plasma. The plasma emits tremendous radiation, from radio waves to visible light and X-rays. Observations of this radiation provide another clue to the presence of a black hole.

Theorists have said the whole process would create a cosmic wind that would blow material away from the black hole. A Penn State study in 2003 found evidence for this greatest of all winds from distant super-bright galaxies called quasars.

The intense radiation and fog of gas around a quasar prevents astronomers from seeing what's going on inside -- it's like trying to spot the mechanism inside a glaring light bulb -- so firm conclusions about the process are difficult.

In the new simulation, merging black holes consume surrounding gas. But the quasar it generates then blows surrounding gas to the fringes of the galaxy.

"We've discovered that the energy released by black holes during a quasar phase powers a strong wind that prevents material from falling into the black hole," said Volker Springel at the Max-Planck Institute for Astrophysics. "This process inhibits further black hole growth and shuts off the quasar, just as star formation stops inside a galaxy. As a result, the black hole mass and the mass of stars in a galaxy are closely linked."

The simulation meshes nicely with observations that reveal quasars were common in the early universe and are rare in modern times. Theorists have assumed that the quasar phase is relatively brief, and that today's galaxies, many of which are seen to be huge but not dramatically bright, have matured beyond the quasar phase.

"Our results also explain for the first time why the quasar lifetime is such a short phase compared to the life of a galaxy," Springel said.

The simulations are also in agreement with observations suggesting that a galaxy's star content is directly related to its black hole.

"In recent years, scientists have begun to appreciate that the total mass of stars in today's galaxies corresponds directly to the size of a galaxy's black hole, but until now, no one could account for this observed relationship," said Tiziana Di Matteo, associate professor of physics at Carnegie Mellon. "Using our simulations has given us a completely new way to explore this problem."

In the virtual mergers, black holes in small galaxies blow the gas away quickly, so few stars are formed. Larger galaxies have more gas and a more massive black hole, and more stars form.

The results are detailed in the Feb. 10 issue of the journal Narava.

Previous studies have suggested that a quasar's wind would compress gas, forcing a knot of the gas to collapse and form stars. And observations released earlier this year showed that an intense beam of material ejected along the poles of a rotating black hole can also trigger bouts of star formation.


Black Hole Farming Naked singularity and Cosmic censorship hypothesis

So we've talked before about using a black hole's momentum as a power source or a way to store energy.

here's some afterthoughts on how to charge up our ➺ttery' for the "civilizations at the end of time" series

(Penrose process with actual matter)

Mathematical Theory of Black Holes Chandrasekhar

it is important to note that with this process, the only energy that we can get back from the black hole is the energy/mass associated with its rotation, not the "irreducible" mass/ rest mass if you will. The latter could only be recovered with H. radiation, assuming it exists in behave roughly as we think.

More generally, the energy can also be "stored" in the form of angular momentum with things orbiting each other. We can steal their energy doing any kind of gravity assist (including the "Halo drive" thingy). So if we have too much energy laying around one way could be to either force to massive object toward each other in a way that forces them to orbit one another or by spinning something really fast and retrieve that energy in a conventional manner (usable work or friction from a flywheel) or by adding kotna momentum to a spherical event horizon and retrieve that via the aforementioned process.

Now on theory we can do anything, e.g. use our excess energy to accelerate something and send it down a black hole on a trajectory that make it so that it adds to the angular momentum. Given high speeds, all matter that we send down there could have only a negligible amount of rest mass/energy when compared to the relativistic kinetic energy and so the trade-off of energy stored compared to energy lost (rest mass added to the black hole) isn't so bad. Indeed, for practical uses we might not want to dump too much "dead" mass into the black hole because mass could be valuable and losing it to the black hole might not be a good idea since it would take some time for us to recover that mass-energy from Hawking radiation since it could be huge black hole we're talking about.

From an engineering perspective however it might be difficult to add kinetic energy to something that move very fast compared to the installation (see the limits of rail-guns) so a little, and probably insignificant*, bonus could be added via spinning the object and sending it down there with its axis of rotation aligned with that of the black hole. We need to spin it in the same "direction", that is : same convention of clockwise/counterclockwise and same axis of rotation to avoid unbalancing our black hole and maximize the rotational energy you effectively transfer to it. And if all works properly, the angular momentum of our object will be added to the black hole.

From a basic physics perspective, the recoil suffered by the installation doing the transfer can be countered by placing said station between carefully placed black holes and alternatively send the projectile to one then the other. (Note that we still consider negligible the imbalance in momentum created by the capture of projectile by the black hole, we only consider that the speed increase of the installation may not be negligible anymore if we fire even a "light" projectile with enough speed.) Another way could be to have the installation orbit the black hole at a slower speed than necessary to keep it afloat at a given "distance" and use the recoil from the all the projectile firing to counteract the unbalance.

*The problem is that you can only spin it as fast as it can handle before tearing itself apart which really isn't much for most material. The best would probably be something like the thinnest possible cylinder made out of an extremely heavy and resilient material being rotated around its axis of revolution, in order to reduce the tensile stresses. We might do even better by artificially collapsing into a micro black hole something that is already spinning at its tensile strength limit, so as to allow us to spin it even more without ripping it apart. The gain from doing that however is rather dubious.

The best way would be to only add momentum/energy to the black hole without adding rest mass/energy. Instead of railgun-ing matter down a black hole we could also shove a light beam in there. So no need to add physical mass (like throwing actual stuff into it), just energy/momentum (beamed through a laser for instance though the light need not be coherent at all).

(Penrose-ish process with light)

Making sure to conserve the rotational energy already present all around the galaxy.

As time passes, the chances of black holes merging together increases and the chances that two black holes with the exact same rotation axis merge together is pretty slim. For instance, with the merging of two black holes with their axis of rotation in opposite direction relative to each other, their rotational energy is "lost"/converted into irreducible mass/energy. To avoid this it, on might prefer to map the black holes in our region, their mass and rotational axis, and make sure to prevent them from "eating" something that would lower their angular momentum or to merge those whose rotational axis are closely pointing in the same direction. Indeed, if we can (relatively) easily move black holes themselves to a specific destination within a reasonable amount of time, you might want to just merge two black holes with the same axis of rotation -or close to- (i don't know of way to permanently change the direction of the axis of rotation without precession and without losing actual mass or energy to the black hole in the process) and, of course, same clockwise/counterclockwise pattern as the other black hole. This would effectively result in the same thing as the idea before except that you got a black hole of double (or more) the mass at the end, which is not desirable since it significantly delays any retrieval of pure mass-energy from the black hole through H.Radiation

The energy stored in angular momentum seems rather limited compared to what could be stored by adding an electric charge to the black hole. The effect of charged particles interacting with a highly charged and rotating black hole do not have even the slightest indirect experimental data. But some studies tend to conclude that if GR correctly depicts reality then the previously mentioned interactions would far exceed the efficiency of energy retrieval and potentially the total energy stored with a black hole. Naturally occurring black hole can only have a slight charge, if any, but from an SFIA point of view nothing prevents us from using the example of an installation railgun-ing projectiles in opposite directions toward two black holes and replace the inert projectiles with a couple made out of electron/positron which would also add charge to the clack hole. Though with that we are back to square one in terms of adding unnecessary irreducible mass to the system since there are no charged mass-less carrier. So we we still lose something "[. ] the Kamen black hole demands a sacrifice".

However, assuming we can still trust GR all the way through, adding angular momentum or electric charge to a black hole could potentially create a naked singularity.

All papers that looked into the possible mechanisms preventing this looked at either the angular momentum alone or the electric charge alone, and made assumption relying on what can "naturally" occur. Obviously, with what we see on SFIA, the total impossibility of creating a naked singularity is less certain. Heavy doubt is cast by most scientist about that possibility, arguing that it could break causality or render the surrounding environment not predictable with GR and other things.

Kakšne misli imate o tem?

quick links for an overview:

"Fast-spinning black holes might reveal all" Marcus Chown, (New Scientist, August 2009)

"Do Naked Singularities Break the Rules of Physics?" Pankaj S. Joshi, (Scientific American, January 2009.)