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黑洞的性质可以由三个物理量最终确定：电荷、质量和自旋 。 一般来说 ， 黑洞是电中性的 ， 黑洞的质量可以从环绕黑洞运行的恒星轨道来推断 。 那么 ， 黑洞的自旋该如何测量？
在牛顿理论中 ， 我们可以让物体以任何半径绕天体做稳定的圆周运动 。 但在广义相对论下 ， 情况并非如此 。 黑洞有一个最内层稳定圆轨道 ， 如果物体绕黑洞运行的半径小于它 ， 那么这个物体的轨道是不稳定的 ， 最终物体会落入黑洞 。 黑洞会吸收周围的物质形成吸积盘 ， 而吸积盘的内边缘就是该黑洞的最内层稳定圆轨道 。
吸积盘的内边缘半径与黑洞的自旋有关 。 当黑洞的自旋方向与吸积盘的自旋方向相同时 ， 黑洞自旋得越快 ， 吸积盘的内边缘半径越小 。 理论上它可以一直缩小到与黑洞的
因此 ， 我们就可以利用吸积盘内边缘的半径来推算黑洞的自旋 。 不过 ， 要想测量遥远天体的半径 ， 我们需要一种特殊的方法 。 因为在我们的望远镜之中 ， 遥远的天体看起来就只是一个
光谱是一个非常重要的工具 ， 从吸收线的红移可以推算出距离 ， 并且我们还可以用黑体辐射公式推断它的表面温度 ， 从而使用斯特藩-玻尔兹曼公式算出它的总辐射功率 。 如果我们还可以在地球上测量接收到的辐射功率 ， 那么我们就能根据这些量的比例关系推算出该天体的半径了 。 用这种方法 ， 我们就能测得吸积盘内边缘的半径 ， 从而根据相对论公式得到黑洞的自旋 。
【如何测量黑洞的自旋】
不过 ， 上述方法并不总是对的 ， 它只有在吸积盘为主要的黑体辐射时使用 。 很多时候 ， 我们还得依靠另一种常用的方法：铁元素发出的X射线谱线 。
在吸积盘中 ， 铁元素是非常丰富的 ， 这使得它在吸积盘的发射光谱中成为一个突出的特征 。 不过 ， 它并不是一条频率单一的发射线 。 由于铁在吸积盘中快速运动 ， 在多普勒频移下谱线会变宽 ， 在黑洞的引力影响下还会发生红移 。 这样一来 ， 通过寻找铁发射光谱的最低值 ， 我们可以知道吸积盘与黑洞的接近程度 ， 从而揭示了黑洞的自旋 。
事实上 ， 还有其他方法可以帮助我们确定黑洞的旋转 ， 但这些方法比较特殊 ， 只有在比较特殊的情况下才会使用 。
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