完整Kerr时空中倾斜薄吸积盘及其影响

我们推导了完整Kerr时空中的稳态翘曲盘方程，以研究围绕旋转坍缩天体的薄粘性吸积盘的倾斜动力学。该公式基于Pringle的框架，对所有Kerr参数$a$值均有效，因此涵盖了Kerr黑洞（BH；$0 < a \le 1$）和Kerr裸奇点（$a > 1$）。通过结合精确的开普勒和Lense-Thirring进动频率，我们在不采用慢自转或弱场近似的情况下解析地获得了盘的径向倾斜轮廓。在现实边界条件下获得的所得方程的数值解显示，与慢自转近似存在显著偏差，特别是在相对论效应占主导的内盘区域。在扩散状态下，我们发现对于Kerr裸奇点，倾斜轮廓在比角动量消失的半径附近表现出明显的内部驼峰——这是Kerr黑洞所没有的特征。对内盘倾斜的考虑可能显著影响对观测到的X射线光谱、时变和偏振特征的解读，这些特征对于探测强引力区和推断中心天体的自转至关重要。虽然这种独特的驼峰特征本身并不能唯一区分Kerr黑洞和Kerr裸奇点，但将其与盘区域的约束相结合的解释可能为吸积坍缩天体的性质提供潜在的观测手段。