具有非Kerr四极矩的吸积致密天体的自旋参数演化

有可靠的观测证据支持在X射线双星系统中存在$5 - 20$ $M_\odot$的致密天体，以及在许多星系中心存在$10^5 - 10^9$ $M_\odot$的天体。所有这些天体通常被解释为黑洞，即使没有直接证据表明它们具有事件视界。四维广义相对论中黑洞的一个基本极限是Kerr界$|a_*| \le 1$，其中$a_*$是自旋参数。这只是事件视界存在的条件。吸积过程可以将黑洞自旋加速到$a_* \approx 0.998$，并且星系核中的一些超大质量天体可能是自旋参数接近此极限的快速旋转黑洞。然而，如果这些超大质量天体不是黑洞，则Kerr界不成立，吸积过程可以将它们自旋加速到$a_* > 1$。在本文中，我考虑了具有非Kerr四极矩的致密天体。我研究了由于吸积导致的自旋参数演化，并找到了其平衡值。未来的实验，如引力波探测器LISA，将能够测试星系中心的超大质量天体是否是广义相对论所预言的的黑洞。如果它们不是黑洞，其中一些可能是具有$a_* > 1$的超自旋天体。