中文摘要自转作为描述天体物理黑洞性质的两个基本参数之一，其研究正方兴未艾。 本文以星系中心超大质量黑洞（以下简写为SMBH）的自转为研究主题，阐述自转的确定、宇宙学演化及其对黑洞吸积历史的限制。; SMBH附近的加速机制使粒子产生甚高能量的辐射，对这些辐射的观测可以给出中心黑洞的信息。基于此，我们提出了利用TeV光变限制黑洞自转参数的方法。基本原理是：TeV光变给出了辐射区域最大尺度的限制，吸积盘辐射场通过对TeV光子的吸收光深给出了辐射区域最小尺度的限制。由于吸积盘辐射场与黑洞自转直接相关，从而结合TeV光变可以限制黑洞自转。对于给定的光度，快速自转黑洞吸积盘的辐射区域相比不转黑洞的更加致密。因此，快速自转黑洞更有利于TeV光子逃逸出吸积盘的辐射场。我们将这个方法应用到星系M87，其核区探测到1-2天的TeV快速光变。为此，我们首先在Newton时空下利用RIAF的自相似解计算了10TeV光子的光深，发现只有快速自转（a>0.65）的黑洞才能使得辐射场对TeV光子透明。然后在广义相对论时空下求解了RIAF结构和出射谱，光深计算的结果同样表明M87中心的黑洞在快速自转。这个方法可以应用到低光度活动星系核中。; 基于Soltan立论，我们建立了描述辐射效率宇宙学演化的η-方程，它把辐射效率与活动星系核（以下简写为AGN）光度密度、黑洞质量密度和AGN的间歇参量联系起来。将这个方程应用到巡天数据，我们发现辐射效率从z~2$时的η~0.3减小到z=0时的η~0.03。这个演化趋势直接说明黑洞在随红移减小而自转减慢，从而给出了间歇式随机吸积可能主导黑洞质量增长（z~0-2）的证据。; 为了理解不同质量黑洞自转的演化，我们推导了辐射效率演化的广义η-方程。我们首先利用最新的星系光度函数，计算了星系中心SMBH的质量函数，然后结合观测的Eddington因子和活动星系核光度函数，得到了辐射效率与质量和红移的关系。 不同质量黑洞辐射效率演化不同，暗示着黑洞自转的演化可能依赖于质量（downsizing现象）。; 利用星系并合触发黑洞活动的假设，我们计算了AGN光度函数。EPS理论结合黑洞质量与暗物质晕质量的相关关系给出了黑洞的并合率，星系光度函数给出了黑洞的数密度。对不同质量比的并合积分给出了AGN光度函数。为了拟合观测，我们发现并合质量比存在红移的演化：星系小并合在低红移占主导，而主并合可能在高红移（$z\sim2$）占主导。结合得到的黑洞自转演化，这说明星系小并合可能是随机吸积的触发机制之一。; 最后我们总结了本文的工作及其对其他领域的影响，并简要地展望了未来亟待解决的重大问题。
