Astronomiya

Maksimum fırlanan qara dəliyə açısal bir impuls əlavə etsəm nə olar?

Maksimum fırlanan qara dəliyə açısal bir impuls əlavə etsəm nə olar?



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.

"Çılpaq təklik" in mümkün olmadığını bilirəm. Bununla birlikdə, maksimum açısal impuls həddi yaxınlığında bir qara çuxura açısal bir impuls əlavə etsəm nə olar? Asimptot varmı?


Bucaq impulsunu necə əlavə edərdiniz?

Bunun yeganə yolu bir şey buraxmaqdır ilə açısal impuls (BH-nin kütləsinin mərkəzinə və əgər seçici olmaq istəyirsinizsə). İplik edən bir cisim, ya da meylli bir açı ilə atılan bir cisim və ya dairəvi olaraq qütblənmiş işıq və ya hətta uyğun şəkildə qütblənmiş cazibə dalğaları ola bilər.

Nə edirsən et, BH-nin həm kütləsini, həm də açısal impulsunu artırırsan. İndi bir qara dəliyin spinindəki limit, bu iki kəmiyyət və qara dəliyin Schwarzschild radiusu (kütlə ilə təyin olunan) arasındakı əlaqə baxımından ifadə edilir və nə əlavə etsəniz də əlavə edirsiniz bu (bir şeyi obliquely atəş edirsinizsə, həqiqətən olmalıdır vurdu BH, kütlə mərkəzindən çox ar ola bilməz), bu həddi pozmaq üçün kütlə artımına nisbətən bucaq impulsunu artıra bilməzsiniz.

Vikipediyada baxmalı olduğunuz tənliklər xüsusilə bu bölməyə baxın. Limiti ifadə etməyin bir yolu orada verilir $ GM ^ 2 harada $ J $ bucaq impulsudur. Tutaq ki, bu məhdudiyyətin altında bir qara dəlik var və kütləvi bir obyekt əlavə et $ m $ yalnız altında açısal impuls $ Gm ^ 2 / c $ velocoty yalnız altında $ c $ və yalnız çuxurun Schwarzchild radiusunu otlayan bir trayektoriyada $ frac {2GM} {c ^ 2} $. Nəticənin açısal anı dərhal altındadır $$ GM ^ 2 / c + 2GMmc / c ^ 2 + Gm ^ 2 / c $$ burada şərtlər müvafiq olaraq çuxurun orijinal açısal momenti, otlaq təsirindən açısal moment və əlavə edilmiş bədənin bucaq momentumu. Bu (yalnız altında) olmaq üçün işləyir $$ G (M + m) ^ 2 / c $$, (indi böyüdülmüş) qara dəlik üçün limit.


Qara dəlik açısal impulsun yuxarı həddi (və fırlanma)?

Qara dəliklərdə "fırlanma sürəti" yoxdur, çünki fırlanma sürətini ölçəcək bir səth yoxdur. Bunun əvəzinə, onlar bir açısal impuls J və xüsusi bir açısal impuls J / M ilə xarakterizə olunurlar.

Bu səbəbdən bir cisimin fırlanma sürəti, cismi mexaniki mərkəzdənqaçma qüvvələrinə qarşı birləşdirən elektromaqnit qüvvələri ilə məhdudlaşacaq və cisimin atom quruluşundan asılı olacaqdır. Səth atomlarının mərkəzdənqaçma qüvvələri səbəbiylə parçalanması üçün nə qədər sürətlə dönməli olduğuna cavab verəcəkdir.

Kütləsi $ M $ və bucaq impulsu $ J $ olan Kerr qara dəliyinin bucaq sürəti $ Omega = frac<2M ^ 2 + 2M sqrt> $

İndi əsasən Qara dəliklərin dönə biləcəyini və bəzən də fırlaya biləcəyini söyləyirlər və əsasən makro obyektlər olduqda, açısal impuls və ya açısal sürət yalnız əsas qüvvələrin Qara dəliyi tək bir cisim kimi birləşdirməsi ilə məhdudlaşır.

Ancaq bir Qara dəlik vəziyyətində, EM qüvvəsi deyil, cazibə qüvvəsi, hadisənin üfüqündə hər şeyi qoruyan həddindən artıq əyrilikdir ki, işığın belə ondan qaça bilməməsi.

Buna əsaslanaraq, Qara dəliyin açısal impulsu və açısal sürəti nə qədər güclü olsa da, heç vaxt cazibə qüvvəsini aşa bilməyəcək (BH-ni bir yerdə tutan) və BH-ni heç vaxt parçalaya bilməyəcək.


Alimlər Təxminən həddindən artıq qara dəliklərin saçları yenidən böyütməyə cəhd göstərdikdə nələrin baş verdiyini kəşf edirlər

Einstein & rsquos nisbilik nəzəriyyəsinin qara dəlikləri yalnız üç parametrlə tamamilə təsvir edilə bilər: kütlələri, spin bucaq impulsu və elektrik yükü. Bu parametrləri bölüşən iki qara dəlik, necə edildiyindən asılı olmayaraq, ayırd edilə bilmədiyindən, qara dəliklərin "saç tökməməsi" və "ayırmaq üçün istifadə edilə bilən əlavə atributları olmadığı" deyilir.

1970-ci illərin əvvəllərində mərhum Yakob Bekenşteyn, skaler sahələrindəki tüklərin mövcud olmaması üçün sonuncunun xüsusiyyətləri barədə bir sıra fərziyyələr verərək bir dəlil verdi. Theiss Research-dən Araşdırmaçı Lior Burko, & ldquoBekenşteyn və rsquos dəlilindən bəri, bəzi sənədlərdə skaler saçlar üçün nümunələr tapıldı və bütün bu nümunələr Bekenşteynin irəli sürdüyü fərziyyələrdən birini və ya birini pozduğunu söylədi. Lakin bütün hallarda saçlar skalar sahəsinin özündən hazırlanıb. & Rdquo

Bu yaxınlarda, mümkün olan maksimum elektrik yükü ilə yüklənən qara dəliklərin (& ldquoextreme qara dəliklər və rdquo) əlavə bir xüsusiyyətə sahib ola biləcəyi, kütləsiz bir skaler sahədən hazırlanan qalıcı saçlar olduğu və bu yeni tapılan saçların, böyük məsafə. & ldquoKütləvi bir skaler saç Bekenstein & rsquos sübutunun əsas götürdüyü fərziyyələrdən heç birini pozmur. Bu yeni saçları Angelopoulos, Aretakis və Gajic tərəfindən tapanda bu mənim üçün böyük bir sürpriz oldu, buna görə daha ətraflı baxmaq istədim. Daha əvvəl tapılan saç növlərindən fərqli bir mənada saçdır. Qara çuxurun səthində, hadisə üfüqündə hesablanması lazım olan skaler sahənin özü deyil, skaler sahəsinin bir törəməsindəki müəyyən bir inteqraddır & rdquo dedi. Yeni saçlar orada fərqli bir miqdar hesablayaraq çox uzaq bir məsafədə müşahidə edilə bilər. & LdquoAngelopoulos, Aretakis və Gajic'in tapdığı böyük bir məsafədəki ölçmə yalnız sonsuz gec zamanlarda dəqiq danışır və Burdko əlavə etdi. & ldquoBu, qara dəlikdən çox uzaqda olan və sonsuz gələcəkdə ölçmə aparan müşahidəçilər olacaqdır. Gec, lakin son zamanlarda nələrin baş verdiyini, ölçmənin zamandan asılılığını və onun asimptotik dəyərinə necə yaxınlaşdığını görmək istədik. Bu yeni saçla bağlı başqa bir xüsusi cəhət budur ki, bu, yalnız tam həddindən artıq qara deliklər üçün tətbiq olunur və qara dəlik demək olar ki, həddindən artıq olduqda nə olacağını başa düşmək istədik. & Rdquo

& ldquoSaçları yenidən böyütməyə cəhd edən az qala həddindən artıq qara dəliklər onları itirir və yenidən keçəlləşir. & rdquo & mdash Lior Burko, Theiss Research

Burko və həmkarları Massachusetts Dartmouth Universitetindən Gaurav Khanna və hazırda Eastamore Group-da olan keçmiş tələbəsi Subir Sabharwal, 15 Noyabr 2019 tarixində yeni nəşr olunan bir məqalədə Fiziki Baxış Tədqiqatı böyük bir məsafədən ölçmələrin ters zamanla çürüməsi ilə saç dəyərinə yaxınlaşdığını. Ancaq sonra Angelopoulos, Aretakis və Gajic tərəfindən istifadə edilən orijinal modeldən kənara çıxdılar və saçları mümkün qədər yüksək fırlanma dərəcəsində və ya yalnız ona yaxın dönən qara dəliklərə ümumiləşdirdilər. & ldquo Maksimum bir yükləmə dəyərinə əlavə olaraq bir qara dəliyin nə qədər sürətli fırlana biləcəyi üçün də bir limit var. Buna görə icazə verilən maksimum dərəcədə fırlanan qara dəliklərə həddindən artıq qara dəliklər də deyilir. İkisi arasında çox oxşarlıqlar olduğu üçün həm maksimum yüklənmiş, həm də maksimal dərəcədə fırlanan qara dəlikləri həddindən artıq qara dəlik adı ilə təsvir edirik. Yeni saçlar əvvəlcə qara dəliklər, xüsusən kürə simmetrik və elektrik yüklü qara dəliklər üçün çox faydalı bir oyuncaq modeli üçün tapıldı. Ancaq gerçəklikdəki qara dəliklər də deyildir. Bunun əvəzinə bu saçların qara dəliklər fırlatmaq üçün də tapılıb-tapılmadığını öyrənmək istədik & rdquo dedi Burko. & Ldquo Interstellar filmində canavar qara dəliyi həddindən artıqdır. Gargantua'nın saçının olub olmadığını görmək istədik. & Rdquo

Komanda nəticələrini əldə etmək üçün çox intensiv ədədi simulyasiyalardan istifadə etdi. Simulyasiyalar, hər biri 5000-dən çox nüvəli paralel olaraq onlarla ən yüksək səviyyəli Nvidia qrafik işləmə vahidinin (GPU) istifadəsini əhatə edir. & ldquoBu GPU'ların hər biri saniyədə 7 trilyondan çox hesablama apara bilər, lakin belə hesablama qabiliyyəti olsa belə simulyasiyaların tamamlanması bir neçə həftə çəkdi & rdquo dedi.

Komanda göstərdi ki, demək olar ki, həddindən artıq fırlanan qara dəliklərdə saçlar keçici bir davranışdır. Orta vaxtlarda demək olar ki, həddindən artıq qara dəliklər həddindən artıq qara dəliklər kimi davranır, ancaq gec vaxtlarda normal, həddindən artıq olmayan qara dəliklər kimi davranırlar. & ldquoNazı dərəcədə həddindən artıq qara dəliklər elə uzun müddət həddindən artıq olduqlarını iddia edə bilərlər. Lakin nəticədə onların qeyri-ekstremallığı açıq-aşkar görünür və & rdquo Burko xülasə etdi. & ldquoSaçları yenidən böyütməyə cəhd edən az qala həddindən artıq qara dəliklər tökülür və yenidən keçəlləşir. deşiklər.

Referans: Lior M. Burko, Gaurav Khanna və Subir Sabharwal tərəfindən, təxminən həddindən artıq qara dəliklər və rdquo üçün keçici skalar saç, 15 Noyabr 2019, Fiziki Baxış Tədqiqatı.
DOI: Fiziki Baxış Tədqiqatı

Tədqiqat qismən Milli Elm Fondu və Dəniz Tədqiqatları Ofisi tərəfindən maliyyələşdirilib. Tədqiqat işi üçün UMass Dartmouth & rsquos Elmi Hesablama və amp Görselləşdirmə Tədqiqatları Mərkəzinin (CSCVR) hesablama mənbələrindən istifadə edilmişdir. CSCVR, lisenziya və magistr tələbələrinə akademik sahə və ya şöbənin ənənəvi sərhədlərini aşan yüksək keyfiyyətli kəşf əsaslı təhsil təcrübələri təqdim edərək, Universitet daxilində və digər universitetlərin tədqiqatçıları ilə birlikdə hesablama elmləri üzrə birgə tədqiqatları inkişaf etdirməklə UMass Dartmouth missiyasını təbliğ edir. , Milli Laboratoriyalar və sənaye. Khanna Mərkəzin direktoru vəzifəsini icra edir.

Bu açıq giriş kağızı, 15.11.2019 Cümə günü nəşr olundu FİZİKİ İNCELEME ARAŞTIRMA 1, 033106 (2019), DOI: 10.1103 / PhysRevResearch.1.033106.


2 Cavablar 2

Orijinal enerji mütləq fırlanma kinetik enerji şəklində deyil.

Bunu həll etmək üçün ilk növbədə dönən bir sistemin büzülməsi zamanı açısal sürətin artması prosesi barədə danışmağa icazə verin.

Ən sadə hal, ümumi kütlə mərkəzinin ətrafında dövr edən sonsuz güclü bir kabellə birləşdirilmiş iki cisimdir və maşınlar bu kabeldə yuvarlanır. Bunu güman edirik müqavilə maşınları daralmanı qorumaq üçün lazım olan hər hansı qüvvəni təmin etmək üçün təsir gücünü artırmaq üçün astronomik bir qabiliyyətə malikdir.

Kabel cisimlərin hərəkətində yuvarlandığı üçün dairəvi hərəkət olmadığı üçün cisimlər içəri bir spiral boyunca hərəkət edirlər. Bütün bu müddət ərzində müqavilə bağlayan maşın tərəfindən tətbiq olunan mərkəzdən düşmə qüvvəsi aşağıdakı iki komponentdə parçalana bilər:
- ani sürətə dik
- ani sürətə paralel

Ani sürətə paralel olan komponent açısal sürətlənməyə səbəb olur. Yəni bu mərkəzli qüvvə edir işləmək.

Cisimlər ümumi kütlə mərkəzinin ətrafında daha sürətli dövrə vurduqca, lazım olan mərkəzdənqaçma qüvvəsi o qədər böyük olur.

Maşın tətbiq olunan qüvvəni artırmağa davam etdiyi müddətdə fırlanan sistem müqavilə bağlaya bilər.

Yuxarıda, müqavilə edən bir ulduzun fırlanma kinetik enerjisinin artmasına güc verən enerji mənbəyi göstərilir. Cazibə potensialı enerjisi kinetik enerjiyə çevrilir. Bildiyimiz kimi: bir ulduz sıxlığı nə qədər çox sıxarsa, daralma cazibə qüvvəsi o qədər güclü olur.

Müəyyən bir kütlə həddinin altındakı ulduzlar ağ cırtdan kimi sona çatır. Ömrü boyu yayılan enerjinin hamısı, ulduz son ağ cırtdan diametrinə cazibə qüvvəsi ilə büküldükcə sərbəst buraxılan cazibə potensial enerjisindən qaynaqlanır. Nüvə birləşməsinin baş verməsi üçün lazım olan temperatura, büzülmə nəticəsində cazibə potensial enerjisinin sərbəst buraxılması ilə nail olundu. Son ağ cırtdan vəziyyət astronomik miqdarda cazibə potensialı enerjisini istifadə edilmədən tərk edir. Bildiyimiz kimi degenerasiya təzyiqi ulduzun daha da büzülməsini dayandırır və cazibə potensial enerjisinin daha da sərbəst buraxılmasına mane olur.

Müəyyən bir kütlə məhdudiyyətinin üstündə cazibə daralması degenerasiya təzyiqini üstələyir. Belə olduqda, sonradan sərbəst buraxılan cazibə potensialı enerjisi, ulduzun bütün işıqlı ömrü boyu atılanlardan daha böyükdür.

Düşünürəm ki, hər hansı bir fırlanan sistemin fırlanma kinetik enerjisinin qorunub saxlanıldığı, bucaq impulsunun qorunub saxlanıldığı təəssüratı altında idiniz.

Aşağıdakıları kifayət qədər vurğulamaq olmur: fırlanan bir sistemin büzülməsi səbəbindən açısal sürətlənmə prosesi enerji çevrilməsi. Mərkəz mərkəzli qüvvə iş görür potensial enerji kinetik enerjiyə çevrilir.

Xətti impuls və bucaq impulsunun ümumi cəhəti var ki, impuls mülahizələrinin daha sürətli hesablanmasına imkan verdiyi hallar var.

Xətti təcil:
Bir top mərmi atəş edir. Topçu pervanesinin partlaması iki səbəbə səbəb olur: topun geri çəkilməsi və mərmi lülədən atılır. Top və mərminin kütlə nisbəti və geri çəkilmə sürəti verilmişdir. Sonra mərminin kinetik enerjisi aşağıdakı kimi hesablana bilər: geri çəkilmə sürəti, impulsun qorunmasından məlum olur ki, mərminin sürəti, mərminin kinetik enerjisini çıxarır. Sonra mərminin kinetik enerjisinin geri çəkilən enerjidən daha böyük olduğunu (bəlkə də gözləntiyə qarşı) tapırsınız.

The səbəb Mərminin kinetik enerjisi topçu sürücünün partlamasıdır. Təklif etmək səhv olardı: mərmi lülədən atılır çünki top geri çəkilir.

Səbəblilik ardıcıl olaraq baş verən hadisələrlə əlaqələndirilir vaxt kinetik enerjiyə çevrilən potensial enerji. Impulsun qorunması a məkan prinsip.

Açısal impuls
Görülən işi inteqrasiya edərək fırlanma kinetik enerjisinin artımını hesablamaq mümkün olmalıdır. Ancaq hesablama mərkəzdənqaçma potensialına qarşı iş görmək baxımından çətin olsa belə: mərkəzdənqaçma gücünün gördüyü iş bu mərkəzdənqaçma potensialını artırır.

Bildiyimiz kimi: təsirli bir şəkildə daha sürətli bir yol var: nə qədər olduğunu çıxarmaq üçün açısal impulsun qorunmasını istifadə edin açısal sürət büzülmə ilə artır və bundan dönmə kinetik enerjinin artımını çıxarır.

Bununla birlikdə, açısal impulsun daha hamar bir hesablama təklif etməsi, açısal momentumun qorunması deməkdir səbəb açısal sürətlənmə. Açısal impulsun qorunması a məkan prinsip


Mündəricat

Qara dəlik fırlandıqda, fəza müddətini hadisə üfüqündən uzaqlaşdıqca azalan sürətlə fırlanma istiqamətində bükür. [3] Bu proses Lens-Thirring effekti və ya çərçivə sürüklənməsi kimi tanınır. [4] Bu süründürmə effekti səbəbindən, erqosfer içərisindəki bir obyekt kənar bir müşahidəçiyə nisbətən uzaq məsafədə dayanıqlı görünə bilməz, əgər o cisim lokal fəzaya nisbətən işıq sürətindən (mümkünsüzlüyündən) daha sürətli hərəkət etməsə. . Belə bir cismin dayanıqlı görünməsi üçün lazım olan sürət hadisə üfüqündən kənar nöqtələrdə azalır, bir qədər məsafədə tələb olunan sürət əhəmiyyətsizdir.

Bu nöqtələrin hamısı adlanan erqosfer səthini təyin edir ergosurface. Erqosferin xarici səthinə statik səth və ya statik limit. Çünki dünya cizgiləri statik hüduddan kənar zaman kimi olmaqdan içəridə məkana bənzəyir. [5] Erqosfer səthini özbaşına təyin edən işıq sürəti. Belə bir səth fırlanma qütbündə hadisə üfüqü ilə üst-üstə düşən, lakin ekvatordakı hadisə üfüqündən daha çox məsafədə olan bir oblate kimi görünür. Bu səthin xaricində yer hələ də süründürülür, lakin daha az sürətlə. [ alıntıya ehtiyac var ]

Erqosfer xaricində dayanan dayandırılmış plumb, statik həddə yaxınlaşdıqda sonsuz / fərqli radial bir çəkmə yaşayacaqdır. Bir nöqtədə düşməyə başlayacaq, nəticədə cazibə-maqnetik olaraq induksiya edilmiş spinward hərəkəti meydana çıxacaq. Yerin süründürülməsinin nəticəsi, erqosfer daxilində mənfi enerjilərin mövcudluğudur.

Erqosfer hadisə üfüqünün xaricində olduğundan bu bölgəyə kifayət qədər sürətlə daxil olan cisimlərin qara dəliyin cazibə qüvvəsindən xilas olması hələ də mümkündür. Bir cisim qara dəliyin fırlanmasına girərək oradan qaçaraq enerji qazana bilər və beləliklə qara dəliyin enerjisini bir az özü ilə aparır (manevrləri "normal" kosmik cisimlər ətrafında Oberth effektinin istismarına bənzər hala gətirir).

Döner bir qara dəlikdən enerjinin çıxarılması bu prosesi 1969-cu ildə riyaziyyatçı Roger Penrose tərəfindən irəli sürülmüş və Penrose prosesi adlanır. [6] Bu proses vasitəsilə tək bir hissəcik üçün əldə edilə bilən maksimum enerji qazancı, kütlə bərabərliyi baxımından% 20.7-dir, [7] və bu proses eyni kütlə ilə təkrarlanırsa, nəzəri maksimum enerji qazancı% 29-a yaxınlaşır. orijinal kütlə enerjisi ekvivalenti. [8] Bu enerji aradan qaldırıldıqca qara dəlik bucaq təcilini itirir, boşluq sürüşməsi azaldıqca sıfır fırlanma həddinə yaxınlaşır. Sınırda, erqosfer artıq mövcud deyil. Bu proses, qamma şüaları kimi enerjili hadisələrin enerji mənbəyinin mümkün bir izahı hesab olunur. [9] Kompüter modellərindən alınan nəticələr Penrose prosesinin kvazarlardan və digər aktiv qalaktik nüvələrdən atıldığı müşahidə edilən yüksək enerjili hissəciklər istehsal etməyə qadir olduğunu göstərir. [10]

Erqosferin ölçüsü, erqosface ilə hadisə üfüqü arasındakı məsafə mütləq hadisə üfüqünün radiusu ilə mütənasib deyil, əksinə qara dəliyin cazibəsi və bucaq impulsu ilə mütənasibdir. Qütblərdə bir nöqtə hərəkət etmir və beləliklə bucaq impulsu yoxdur, ekvatorda bir nöqtə ən böyük açısal impulsa sahib olardı. Qütblərdən ekvatora uzanan bu açısal impulsun dəyişməsi erqosferə oblat forma verəndir. Qara dəliyin kütləsi və ya fırlanma sürəti artdıqca, erqosferin ölçüsü də artır. [11]


Saçları yenidən böyütməyə çalışan həddindən artıq qara dəliklər yenidən keçəlləşir

Einşteynin nisbilik nəzəriyyəsinin qara dəliklərini yalnız üç parametrlə təsvir etmək olar: kütlələri, spin bucaq impulsu və elektrik yükü. Bu parametrləri bölüşən iki qara dəlik, necə edildiyindən asılı olmayaraq ayırd edilə bilmədiyindən, qara dəliklərin "tükləri yoxdur" deyilir: bunları ayırmaq üçün istifadə ediləcək əlavə xüsusiyyətləri yoxdur.

1970-ci illərin əvvəllərində mərhum Yakob Bekenşteyn, skaler sahələrindəki tüklərin mövcud olmaması üçün sonuncunun xüsusiyyətləri barədə bir sıra fərziyyələr verərək bir dəlil verdi. Theiss Research-dən Araşdırmaçı Lior Burko, "Bekenşteynin sübutundan bəri, bəzi sənədlərdə skaler saçlar üçün nümunələr tapıldı və bütün bu nümunələr Bekenşteynin irəli sürdüyü fərziyyələrdən birini və ya digərini pozdu. Ancaq bütün hallarda saçlar skalar sahəsinin özündən hazırlandı. . "

Bu yaxınlarda mümkün olan maksimum elektrik yükü ilə yüklənən qara dəliklərin ("həddindən artıq qara dəliklər") əlavə bir xüsusiyyətə sahib ola biləcəyi, kütləvi olmayan bir skaler sahədən qalıcı saçlar olduğu və bu yeni tapılan saçların müşahidə edilə biləcəyi göstərildi. böyük bir məsafədən. "Kütləvi bir skaler saç, Bekenşteynin sübutunun altında yatan fərziyyələrin heç birini pozmur. Bu yeni saçları Angelopoulos, Aretakis və Gajic tərəfindən tapanda bu mənim üçün böyük bir sürpriz oldu. Buna görə də daha ətraflı şəkildə baxmaq istədim. əvvəllər tapılmış saç növlərindən fərqli bir mənada saç, skalar sahəsinin özü deyil, qara dəliyin səthində, hadisəsi üzərində hesablanmalı olan skaler sahənin bir törəməsindəki müəyyən bir inteqraldır. üfüq "dedi Burko. Yeni saçlar orada fərqli bir miqdar hesablayaraq çox uzaq bir məsafədə müşahidə edilə bilər. "Angelopoulos, Aretakis və Gajic'in tapdığı böyük bir məsafədəki ölçü qətiliklə yalnız sonsuz gec zamanlarda dəqiq danışılır" deyə Burko əlavə etdi. "Bunlar qara dəlikdən çox uzaqda olan və sonsuz bir gələcəkdə ölçmə aparan müşahidəçilər olacaqdı. Gec, lakin son zamanlarda nələrin baş verdiyini, ölçünün zaman asılılığını və asimptotik vəziyyətə necə yaxınlaşdığını görmək istəyirdik. Bu yeni saçlarla əlaqəli başqa bir xüsusi cəhət budur ki, bu, yalnız tam həddindən artıq qara dəliklər üçün tətbiq olunur və qara dəlik demək olar ki, həddindən artıq olduqda nələrin baş verdiyini anlamaq istəyirdik. "

Burko və həmkarları Massachusetts Dartmouth Universitetindən Gaurav Khanna və keçmiş tələbəsi Subir Sabharwal, hazırda Eastamore Group-da iştirak edir. Fiziki Baxış Tədqiqatı böyük bir məsafədən ölçmələrin ters zamanla çürüməsi ilə saç dəyərinə yaxınlaşdığını. Ancaq sonra Angelopoulos, Aretakis və Gajic tərəfindən istifadə edilən orijinal modeldən kənara çıxdılar və saçları mümkün qədər yüksək fırlanma dərəcəsində və ya yalnız ona yaxın dönən qara dəliklərə ümumiləşdirdilər. "Maksimum yükləmə dəyərinə əlavə olaraq, bir qara dəliyin nə qədər sürətli fırlana biləcəyi üçün bir limit də var. Buna görə də icazə verilən maksimum dərəcədə fırlanan qara dəliklərə həddindən artıq qara dəliklər də deyilir. Həm maksimum yüklənmiş, həm də maksimum fırlanan qara təsvir edirik. İkisi arasında çox oxşarlıqlar olduğu üçün həddindən artıq qara dəliklər adlanan çuxurlar.Yeni saçlar əvvəlcə qara dəliklər üçün çox faydalı bir oyuncaq modeli, xüsusən kürə simmetrik və elektrik yüklü qara dəliklər üçün tapıldı.Amma gerçəklikdəki qara dəliklər Bunun əvəzinə, bu saçların qara dəliklər fırlatmaq üçün də tapılıb tapılmadığını öyrənmək istədik "dedi Burko. "Interstellar filmində canavar qara dəliyi demək olar ki, ifrat dərəcədədir. Gargantua'nın saçlı olub olmadığını görmək istədik."

Komanda nəticələrini əldə etmək üçün çox intensiv ədədi simulyasiyalardan istifadə etdi. Simulyasiyalar, hər biri 5000-dən çox nüvəli paralel olaraq onlarla ən yüksək səviyyəli Nvidia qrafik işləmə vahidindən (GPU) istifadə edilməsini əhatə edir. "Bu GPU-lərin hər biri saniyədə 7 trilyon qədər hesablama apara bilər, lakin belə hesablama qabiliyyəti olsa belə simulyasiyaların tamamlanması bir neçə həftə çəkdi" dedi.

Komanda göstərdi ki, demək olar ki, həddindən artıq fırlanan qara dəliklərdə saçlar keçici bir davranışdır. Orta vaxtlarda demək olar ki, həddindən artıq qara dəliklər həddindən artıq qara dəliklər kimi davranır, ancaq gec vaxtlarda normal, həddindən artıq olmayan qara dəliklər kimi davranırlar. "Demək olar ki, həddindən artıq qara dəliklər özlərini bu qədər uzun müddət ifrat edə bilirlər. Ancaq nəticədə qeyri-ekstremallıqları özünü büruzə verir" deyə Burko xülasə etdi. "Saçları yenidən böyütməyə cəhd göstərən həddindən artıq qara dəliklər onları itirir və yenidən keçəlləşir." Komanda ayrıca müşahidə xüsusiyyətlərini, məsələn, LIGO / VIRGO və ya LISA kimi cazibə dalğaları rəsədxanaları ilə, siqaret çəkən silahların az qala həddindən artıq qara dəliklərin aşkarlanmasını müşahidə edir.

Tədqiqat qismən Milli Elm Fondu və Dəniz Tədqiqatları Ofisi tərəfindən maliyyələşdirilib. Tədqiqat işi üçün UMass Dartmouth-un Elmi Hesablama və Görmə Tədqiqatları Mərkəzinin (CSCVR) hesablama mənbələrindən istifadə edilmişdir. CSCVR, lisenziya və magistr tələbələrinə akademik sahə və ya şöbənin ənənəvi sərhədlərini aşan yüksək keyfiyyətli kəşf əsaslı təhsil təcrübələri təqdim edərək, Universitet daxilində və digər universitetlərin tədqiqatçıları ilə birgə elmi araşdırmalara kömək edərək UMass Dartmouth missiyasını təbliğ edir. , Milli Laboratoriyalar və sənaye. Khanna Mərkəzin direktoru vəzifəsini icra edir.

Bu açıq giriş kağızı, 15.11.2019 Cümə günü nəşr olundu FİZİKİ İNCELEME ARAŞTIRMA 1, 033106 (2019), DOI: 10.1103 / PhysRevResearch.1.033106.

Daha çox məlumat üçün Lucas Franca, Tel .: (858) 336-5461, E-poçt: [email protected]

İmtina: AAAS və EurekAlert! EurekAlert-ə göndərilən xəbərlərin düzgünlüyünə görə məsuliyyət daşımırlar! töhfə verən təşkilatlar tərəfindən və ya EurekAlert sistemi vasitəsilə hər hansı bir məlumatın istifadəsi üçün.


Qamma şüalarının partlaması nəzəriyyəsi

Son müşahidələr və nəzəri mülahizələr qamma-şüa partlamalarını ultra parlaq tip Ibc supernova ("hypernovae & # x27) ilə əlaqələndirdi. Bu əlaqə üçün xüsusi bir ssenari hazırlayırıq. Əvvəlki işlərə əsaslanaraq, xüsusilə də ən uzun partlamaların qara dəlikdən spin enerjisinin elektromaqnit çıxarılması Blandford-Znajek mexanizmi tərəfindən gücləndirilməli olduğunu müdafiə edirik. Belə bir mexanizm, nəsil obyektində yüksək açısal bir impuls tələb edir. Qamma şüalarının partladığı Ibc supernova ilə əlaqəsi bizi ömrünün sonunda qara dəlik əmələ gətirən kütləvi helium ulduzlarını əcdad hesab etməyə vadar edir. Analizimizdə, MacFadyen & amp Woosley-in ədədi işlərini Kerr həndəsəsindəki analitik hesablamalarla birləşdirərək sürətli GRB ejekesini və supernovanı idarə etmək üçün hər birinin təxminən 10 53 erg olduğunu göstəririk. GRB ejekti, qara dəliyə yuvarlanan açıq sahə xətləri arasındakı güc çıxışı ilə idarə olunur, supernova isə həm zərfin içərisinə zərbə ilə vurulan zərbələrlə, həm də disklə birləşdirən sahə xətləri vasitəsilə diskə verilən güclə idarə olunur. qara dəlikli disk. Həm də bu enerjinin çox sadələşdirilmiş təxmini bir çıxarışını təqdim edirik.

Kütləvi qara dəlik qalıqlarını tərk edən helium ulduzları yalnız kifayət qədər spesifik ikili təkamül ssenarilərində, yəni qara dəlikli ilkinliklərlə yumşaq rentgen keçicilərinin meydana gəlməsinə və ya çox kütləvi WNL ulduzlarında edilə bilər. İkili əcdadların qaçılmaz olaraq ehtiyac duyduğumuz yüksək açısal impulsa sahib olacağından, qara dəlik keçiciləri ilə qamma şüaları arasında təbii bir əlaqə təklif edirik. Bu cür keçici olan GRO J1655-40 / Nova Scorpii 1994-ün son müşahidələri bu əlaqəni açıq şəkildə dəstəkləyir: yerin yüksək sürəti, qara dəliyin əmələ gəlməsində əhəmiyyətli bir kütlənin atıldığını və α-nüvələr, xüsusən də kükürd, partlayış enerjisinin SN 1998bw / GRB 980425-də olduğu kimi həddindən artıq olduğunu göstərir. Bundan əlavə, bu obyektin rentgen tədqiqatları, qara dəliyin hələ də modelimizdə gözlənildiyi kimi olduqca sürətlə döndüyünü göstərir. Həm də GRB-nin gücü və partlayış zamanı bir diskin varlığının kifayət qədər yığılması üçün lazım olduğunu göstəririk α yoldaşındakı nüvələr.


Cavablar və cavablar

Dönən qara dəliklər Kerr metrikası ilə təsvir olunur. İşə başlamaq üçün yaxşı bir keçid və daha detallı gözəl bir kağız. Kerr qara çuxurunun hadisə üfüqi hələ də sferikdir, lakin hadisə üfüqünün xaricində olan erqosfer adlanan sferoid formalı səth var. Erqosfer və hadisə üfüqü arasında hər şey qara dəliklə birlikdə dönməlidir.

Hadisə üfüqü sanki möhkəm bir cism kimi dönür, buna görə də RPM-də açısal bir sürət və ya fırlanma dərəcəsi ilə xarakterizə oluna bilər. Maksimum sürətlə fırlanan 10 günəş kütləsi qara dəlik üçün təxminən 10 ^ 4 radian / saniyədə və ya təxminən 10 ^ 5 RPM-də fırlanır. Daha böyük qara dəliklər aşağı RPM dərəcələrində dönəcəkdir, lakin maksimum fırlanma sürətində hadisə üfüqünün ekvatorundakı bir nöqtə həmişə işığın 1/2 sürətində fırlanır.


S: İplikləri dik saxlayan nədir?

Fizik: Bucaq təcilinə geri dönmədən cavab vermək həqiqətən çətin bir sualdır. Beləliklə, buna girmədən:

Jiroskoplar, zirvələr və fırlanan hər şey ciddi şəkildə ziddiyyətlidir. Onları hələ dönmədikləri bir istiqamətdə döndərməyə çalışarsanız, başqa bir istiqamətə əyilərlər. Bir zirvənin üstünə düşməyə başladıqda və cazibə qüvvəsi tərəfindən fiziki olaraq döndərilir. Fəqət yıxılmaqdansa, yana doğru hərəkət edir və nəticədə & # 8220precession & # 8220 olur.

Giroskop (və ya yuxarı və ya hər hansı bir şey) bir istiqamətdə fırlanır, cazibə qüvvəsi onu ikinci istiqamətə döndərməyə çalışır, amma əslində üçüncü istiqamətə çevrilir. Jiroskoplar cazibə qüvvəsi ilə getmir (və düşər), hətta cazibə qüvvəsinə qarşı yan keçər.

Beləliklə, bu sualı cavablandırmaq niyə giroskopu dönməməyə çalışdığını və hələ də dönməməsi səbəbini geriyə doğru döndərməsini izah etmək üçün aşağı düşür. İplik iplərinin arxasındakı mexanikanı təsəvvür etmək və hətta arxalarındakı riyaziyyatı çıxarmaq üçün fiziklər bir iplik obyektini bir-birinə bağlanan kiçik çəkilər kimi düşünürlər. Beləliklə, bütün bir diski təsvir etməkdənsə, bir-birinə ipliklə bağlanmış iki ağırlığı təsvir edin. Çıxardıqları dairə & # 8220 fırlanma planı & # 8221. Bu şeylər mürəkkəb deyil, ancaq bir dəfəyə başınızda təsəvvür etmək bir problemdir, buna görə mənimlə dözün.

Bir şeyi çevirdikdə gücün fırlanma versiyası olan & # 8220torque & # 8220 tətbiq edirsən. Ancaq tork düz gücdən biraz daha mürəkkəbdir. Bir şeyi çevirmək üçün basmaq bir tərəfdə və çəkin digər tərəfdən. Keçən ağırlıq bir qüvvə yaşadıqda istiqamətini dəyişdirir. Təəccüblü bir şey yoxdur.

Hər hansı bir iplik obyektini bir-birinin ətrafında fırlanan bir az kiçik çəki kimi düşünmək olar. Bu baxımdan giroskopların qəribə davranışları məna verməyə daha yaxınlaşır.

Ancaq ağırlıqlardan birinə & # 8220push & # 8221, digərinə isə & # 8220pull & # 8221 tətbiq etdiyiniz zaman, istiqamətdəki tamamilə ağlabatan dəyişikliyin hər ikisinin də istiqamətini fırlanma müstəvisi kimi dəyişdirməsinə səbəb olduğunu gördünüz. dəyişikliklər, zahirən unağlabatan bir yol.

Beləliklə, qarşınızdakı bir masada bir diskinizin olduğunu söyləyin (30+ yaşınız varsa bir qeyd, 20 bir şey etdiyiniz bir CD və ya gəncliyinizdə olduğunuz təqdirdə bir sabit disk) və o dönür & # 8217; saat yönünün əksinə. Onu tutub & irəli çəkməyə çalışsanız & quot; # 8221, əslində sola doğru addımlayır (yuxarıdakı şəkil).

Təsəvvür etmək daha çətindir: bu yazının yuxarı şəklində giroskop irəliləyir, cazibə qüvvəsi onu sağa çəkməyə çalışır və nəticədə giroskopun fırlanma müstəvisi özü dönür.

Həqiqi zirvələr vəziyyətində, bu günə qədər giroskop nümunələrində olduğu kimi sabit bir yer ətrafında fırlanmaq əvəzinə sərbəst hərəkət etmək olarsa. Elə olur ki, bir zirvənin fırlanma müstəvisinin üstünlüyünün üstündən düşməyə başlaması, zirvənin meyl etdiyi bir az dairəni icra etməsinə səbəb olarsa, üstü kifayət qədər sürətli fırlanırsa, nöqtəni gətirməyə meyllidir. altını yenidən yuxarı hissənin altına qoyun (bu yazının yuxarı hissəsindəki giroskop şəklinə baxın və hərəkət etməkdə sərbəst olduğunu təsəvvür edin). Hərəkət sərbəstliyi əslində zirvələri özünü düzəldir!

Bir tərəfdən, əla, çünki zirvələr kərpicdən daha əyləncəlidir və dreidellər zardan daha maraqlıdır. Digər tərəfdən, eyni özünü düzəldən təsir (yuvarlanan təkərlərə tətbiq olunur) velosipedlərin və motosikllərin onlardan düşməsindən çox sonra davam etməsinə səbəb ola bilər.

Su ətinə cavab verin: Tez və çirkli fizika izahı budur: bucaq impulsu qorunur və normal impuls kimi, mühafizənin həm kəmiyyət, həm də istiqamət şəklində olur. Məsələn, normal impuls ilə 60mph qərbdə hərəkət edən iki eyni avtomobil bərabər impulsa sahibdir, lakin bu iki eyni avtomobildən biri şərqdə 60mph, digəri 60mph ilə hərəkət edərsə, onların impulsu mütləq bərabər deyil.

For angular momentum you define the “direction” of the angular momentum by curling the fingers of your right hand in the direction of rotation and your thumb points in the direction of the angular momentum vector (this is called the “right hand rule”). For example, the hands on a clock are spinning, and their angular momentum points into the face of the clock.

In order for a top to fall over its angular momentum needs to go from pointing vertically (either up or down, depending on which direction it’s spinning) to pointing sideways.

So, in a cheating nutshell, tops stay upright because falling over violates angular momentum. Of course, it will eventually fall over due to torque and friction. The torque (from gravity) creates a greater and greater component of angular momentum pointing horizontally, and the friction slows the top and decreases the vertical component of its angular momentum. Once the angular momentum vector (which points along the axis of rotation) is horizontal enough the sides of the top will physically touch the ground.

There are some subtleties involving the fact that the “moment of inertia” (which basically takes the place of mass in angular physics) isn’t as simple as a single number. Essentially, tops prefer to spin on a very particular axis, which makes the whole situation much easier to think about. However, for centuries creative top makes have been making tops with very strange moments of inertia that causes the tops to flip or drift between preferred axises, which makes for a pretty happening 18th century party.


4 Answers 4

This depends somewhat on how the chunks of Earth are being taken away and where they are going. If they just get dropped back down onto Earth at a different location, then there will be no overall effect and the Earth and the Moon will continue their orbits unaffected.

If the chunks of Earth are thrown out into space and do not return to Earth, each one will take with it a bit of Earth's momentum, and due to the conservation of momentum, this will give the rest of Earth a small push in the opposite direction. If many chunks are propelled away from Earth in the same direction, these pushes will eventually add up to something noticeable. If each chunk is propelled in the same direction that Earth orbits the Sun, then each push will rob Earth of a little orbital speed, causing it to spiral in toward the Sun as long as pieces keep being removed. Conversely, if the pieces are propelled the other way (if they're being sent to Venus or Mercury, perhaps), Earth will be nudged into a larger orbit, farther from the Sun.

If the chunks are always sent away in the same direction relative to the Moon, rather than the Sun, the recoil pushes will have an effect on the Moon's orbit. Keep in mind that the Earth and the Moon technically orbit around their shared center of mass (which is somewhere inside the Earth, but not at the center of the Earth). If the recoil pushes the Earth in the same direction that it orbits that center of mass, it'll add kinetic energy to the Earth-Moon system and effectively put the Moon into a slightly larger orbit.

If the fragments of Earth are ejected in all different directions, so there is no net effect from the recoil, the Earth-Moon system's orbit around the Sun will not be affected at all. The only effect will be on the Earth-Moon system as the center of mass shifts toward the Moon. The distance between the Moon and what's left of the Earth will not change however, as mass is removed from the system, the orbital period- that is, the time required for one to orbit the other- will increase. When Earth is reduced to an insignificant asteroid orbiting the Moon, it will make one orbit every 0.661 years. This means that the lunar "month" will actually last almost two full years, since the Earth and Moon orbit in the same direction that they orbit the Sun.

So there have been a number of questions asked in comments, and I'll try to sum up the answer to the OP with those in mind.

What would the effect be on the orbit and forces?

I'm not sure what you mean by "forces" - if you mean the force of gravity, it would obviously be reduced in proportion to the mass removed. The effect on the orbit around the sun would be dependent on Necə this mass was being removed. Ordinarily, when you're moving stuff off Earth, you have to propel it in one direction or another. If you're doing that to a substantial fraction of the Earth's mass, you've got effectively a giant rocket engine, so the direction in which it is being propelled matters. If it's being ejected in the direction of Earth's orbit, then Earth will fall towards the sun. If it's being ejected orthogonal to the orbit, or parallel to the orbit, the Earth will move away from the sun. If it's effectively being shot off in random directions, there will be no change in the orbit due to propulsion. While technically this reduction of mass will change the orbit of the earth relative to the sun and moon in a small way, Kepler's third law indicates that the orbits will still remain effectively constant.

How long would this have to occur to show significant signs of its effects in the weather and what are these possible signs?

Depends on what's being removed. If you're reducing the mass of the earth by removing its atmosphere, I imagine the effects would be rather quick to start showing up. It would be an absence of weather, though, rather than any weather extremes, and weather would not be the problem. If you're just removing, say, all the iron, the effect would also be the gradual acceleration of the loss of the atmosphere to space, and reduced weather effects. This would likely take hundreds of thousands or millions of years, even if all the iron were (safely) removed at once atmosphere loss is a gradual process, just ask Mars.

How great an effect would this have on Earth's axial inclination?

If the mass is being removed in a fashion that doesn't act as propulsion, zero. If the mass is being removed in a fashion that edir act as propulsion, it depends on which angle it is being removed at, how much mass is being removed, how fast it is removed, etc.

Would this move Earth towards the moon, or pull it closer? Or drift into the Sun?

Answered above - it would not, unless the mass were being used (deliberately or inadvertently) as propulsion.

So, to sum up, you could chip away at Earth for millennia, even steal the core entirely, and it wouldn't have much effect on where the Earth lives in the solar system. It would probably have other potentially catastrophic effects, but that's outside the scope of the question.

The orbit of the earth around the sun is determined almost entirely by the mass of the sun. If the mass of the earth changed drastically, that orbit wouldn't change.

The orbit of the moon around the earth is determined mostly by the mass of the earth. If the mass of the earth decreased, then the moon would get farther away, potentially being freed from earth's orbit entirely.

That is assuming the process of removing mass from the earth doesn't exert additional forces on the pieces of earth that are left. It's hard to imagine significant chunks of the earth being removed without altering the velocity or rotation rates of the planet.

There is also the matter of hydrostatic equilibrium. The gravity of earth keeps it as a sphere. If you were to remove a chunk of the planet so large that it disrupted the overall spherical shape, then the rock would flow to fill in the hole. Such a huge earthquake would generate lots of heat and might immediately render the entire planet uninhabitable, with the possibility of rendering the whole earth molten. Also, the movement of matter inward would make it spin faster.

Both angular momentum of the moon-earth system and the angular momentum of the sun-all-planets system are conserved. Linear momentum must be conserved also. Finally, we must account for the changes in the magnitude of gravitational attraction.

Since the mass of earth is the same as before, the gravitational attraction from the earth to both the moon and the sun are the same. Nothing about reforming the earth inevitably changes the basic orbit with respect to both the sun and moon. It could still happen if humanity wasn't careful.

Different types of angular momentum are linked. If what you did stopped the earth from rotating, you would affect the other angular momentums.

In the sun-all-planets system, angular momentum would need computer modeling. The earth's rotation is a bit player though. Venus has almost stopped rotating and it is still there in a mostly circular orbit

However, the angular momentum of the earth-moon system would be affected if the earth stopped rotating. The angular momentum of the earth moon system ("L(total)") Lrot is the angular momentum of the earth's rotation. Lmo is the angular momentum of the moon's rotation. L(total)= Lrot + Lmo.

According to zipcon.net, Lmo is four times Lrot. If the moon got all of the angular momentum from a spinning earth, it would just orbit further away. http://www.zipcon.net/

It is also possible such an extreme process might disrupt the earth's rotation around the sun by making the rotation more elliptical. This would make seasons more extreme. Angular momentum would be conserved because the earth would move faster when closer to the sun and slow down when further away. This is Kepler's second law of planetary motion. Earth would never "drift into" the sun.

Let's face it. More extreme seasons would be the least of the problems of the people still living there. If the earth is no longer spherical, the earth's core would cool. There would be no magnetic field protection from solar wind. We'd probably either lose the ocean and atmosphere or they would be spread too thin to be of any use.

EDIT: 08/23/2017 Your question keeps changing.

When I read the earth was being “reused,” I was picturing building a non-spherical shape using the material in the earth. Since the surface area versus volume would be greater for any other shape other than a sphere, the atmosphere and water in the oceans would end up spread out very thin just by geometry. I am guessing this was not your intent.

I also implicitly presumed that we had unknown technology that could cool the inside of the planet, letting it get ripped apart in the first place. However, the level of detail you are asking for seems to indicate you want the most realistic answer possible. The ultra realistic answer is as follows:

The earth is more like a deep fried cheese curd than a cold solid mass of rock. The Kola Superdeep Borehole in Russia got to between seven and eight miles deep before being abandoned due to temperature. See also: https://www.livescience.com/6959-hole-drilled-bottom-earth-crust-breakthrough-mantle-looms.html

Beneath the hard and thin crust, earth’s mantle is pliable molten rock and that every dense astronomical body above a certain size of large asteroid wants to be a sphere because of gravity. The force exerted on the crust at the earth’s equator creates a bulge around the equator. However, this bulge is 28 miles, which is tiny in comparison to the diameter of the earth. https://www.space.com/17638-how-big-is-earth.html

So, you would have to pull with a force much greater than the forces involved in earth’s rotation to have a shot at pulling out a significant piece of mantle. Obviously, that would take an immeasurable amount of energy. With that level of energy being inserted into the earth, it would be anyone’s guess as to what orbit or rotation would result or whether the moon would get flung out of orbit as a complication of that process. I do know that the heat lost due to that much friction would heat up the earth to a molten state.


5. SUMMARY AND DISCUSSION

In this paper, we explored the evolution of the spin parameter a (or JBH) of massive BHs considering the contemporary evolution of the orientation , along sequences (histories) of accretion episodes. Histories are modeled as a succession of single accretion events where an α-disk of given mass mdisk and orientation Jdisk forms. Disk orientation is not fixed but it is drawn from a distribution that carries a degree of anisotropy. This anisotropy is expected to be seeded in the gas clouds that surround the massive BH in the galactic nucleus and that are accreted. Our findings and their astrophysical consequences can be summarized as follows.

0.9. The spin direction dəyişikliklər erratically from episode to episode so that the vector JBH exhibits a random walk behavior, regardless the properties of the fueling process.

10 9 M) can carry either low spins or large spins, depending on the fueling conditions. The spin is low, a ≈ 0, if the distribution of clouds in the hosts is completely random and isotropic. The spin is larger, up to a 0.99, and the spin orientation edir sabit on the sky if the gas accreting onto the central BH poses some degree of anisotropy, i.e., if the accreting material has, on average, non-zero angular momentum. Only if the degree of anisotropy is high (F = 0) the most massive BHs can be maximally rotating.

0.9 see the two bottom panels of Figure 7), the most rapidly rotating BHs (a > 0.98) are also the most massive ones (see upper panel of Figure 7). In addition, the spin orientation of the most massive BHs remains stable over many accretion cycles.

As a final comment, we notice that light BHs (MBH 10 7 M) carry large spins undergoing erratic changes in their orientation. This can have strong implications on the efficiency of feedback exerted by active BHs onto their host galaxy that can potentially set the BH–host galaxy scale relations (see Nayakshin et al. 2012 and references therein). The higher "inertia" of the most massive BHs, if embedded in anisotropically moving gas, could reduce the feedback efficiency, since only a small solid angle would be affected. By contrast, if any anisotropic feedback (such as jets or biconical outflows, etc.) are launched during single episodes around less massive BHs, the spin random walk would result in a spread of the injected energy over 4π during their lifetime.

Future studies will address the consequences of the model in the context of the cosmological evolution of BHs.

We thank the anonymous referee, Enrico Barausse, Alessandro Caccianiga, Francesco Haardt, Sandra Raimundo, Alberto Sesana, and Francesco Shankar for comments and suggestions. M.V. acknowledges funding support from NASA, through award ATP NNX10AC84G from SAO, through award TM1-12007X, and from a Marie Curie Career Integration grant (PCIG10-GA-2011-303609).


Videoya baxın: Qara dəliklər dünyanı uda bilər? (Avqust 2022).