用超极端 Kerr 盘检验吸积与引力理论

拟合跨X射线波段观测到的吸积黑洞的热连续谱发射，是约束天体物理黑洞性质（质量和自旋）的主要手段之一。近期对软态银河系X射线双星的“连续谱拟合”研究发现了最佳拟合无量纲自旋值触及传统模型所设先验边界（$a_\star = 0.9999$）的情况。确保这些结果稳健可靠、而非仅仅由这些先验边界的存在以及常规吸积模型的缺陷所导致，至关重要。受这些结果启发，我们推导并提出了superkerr，一个XSPEC模型，包含Kerr几何中对任意自旋参数 $a_\star$ 均有效的薄吸积盘解，扩展了先前仅对黑洞（$|a_\star| < 1$）有效的模型。这一对 $|a_\star| > 1$ 的“超极端”时空的扩展包含了描述围绕裸奇点（而非黑洞）演化的盘的解。尽管这些裸奇点是爱因斯坦场方程的有效解，但预期自然界中并不存在。我们讨论了若“测量”到Kerr自旋参数 $1 < a_\star < 5/3$ 将提供有力证据，表明需要重新思考标准吸积理论或我们的引力理论。