稳健的超大质量黑洞自旋质能特征:一种新方法及结果

天体物理黑洞的自转性质是表征黑洞的基本量。本文提出并应用了一种经验确定天体物理黑洞自旋质能特征的新方法。针对一个包含 100 个具有准直双外流、红移约在零到二之间的超大质量黑洞样本获得了结果。分析表明约三分之二的黑洞处于最大自旋,而三分之一具有宽泛的自旋值分布;并证明相同分布描述了量 $\rm{(M_{rot}/M_{irr})}$。应用新方法获得了相对于以下各项可提取的黑洞自旋质能 $\rm{M_{spin}}$:最大可能值、不可约黑洞质量以及总黑洞质量 $\rm{M_{dyn}}$。研究了在源整个外流寿命内从黑洞系统移除并沉积到环星系介质的的总能量 $\rm{E_T}$,相对于 $\rm{M_{dyn}}$ 以及相对于每个黑洞可用自旋能量 $\rm{E_{spin}/(M_{\odot}c^2)}$ 的情况。$\rm{Log(E_T/M_{dyn})}$ 的均值约为 $(-2.47\pm 0.27)$。讨论了对该结果及相关结果的几种解释。例如,外流对周围气体的能量输入可能关闭吸积,或黑洞质量损失对系统的影响可能破坏稳定性并终止外流。$\rm{Log(E_T/M_{dyn})}$ 与 $\rm{Log(E_T/E_{spin})}$ 的较小数值及受限取值范围可能表明这些是产生双准直外流的主要过程的基本属性。