从运动黑洞提取能量：Penrose 过程、喷流与无穷远处的膜

数值模拟表明，携带线动量和/或轨道动量的黑洞可以驱动喷流。喷流提取储存在黑洞运动中的动能。这可为引力波搜寻提供重要的电磁对应体。我们发展了这些喷流背后的理论。特别地，我们推导了针对运动黑洞的 Penrose 过程与 Blandford-Znajek 喷流功率预测的类似物。我们得到的喷流功率为 $(v/2M)^2 \Phi^2/(4\pi)$，其中 $v$ 为黑洞速度，$M$ 为其质量，$\Phi$ 为磁通量。我们表明，从运动黑洞提取能量在概念上类似于从旋转黑洞提取能量。然而，我们强调两个关键技术差异：在运动情形下，喷流功率不再相对于 Killing 矢量定义，且黑洞质量的相关概念依赖于观测者。我们推导了膜范式的新版本，其中膜存在于无穷远而非视界，并表明这有助于解释来自运动黑洞的喷流。我们的喷流功率预测及其背后假设可通过未来数值模拟检验。