Sachverhalt:
A.
Am 13. September 2019 verurteilte das Bezirksgericht Laufenburg A._ wegen grober Verletzung der Verkehrsregeln zu 20 Tagessätzen à Fr. 40.-- Geldstrafe bedingt und Fr. 200.-- Busse. Er soll am 29. September 2018 auf einem Motorrad mit 115 km/h statt der erlaubten 80 km/h unterwegs gewesen sein und die zulässige Höchstgeschwindigkeit ausserorts nach Abzug der Sicherheitsmarge um 31 km/h überschritten haben. Das Obergericht des Kantons Aargau bestätigte den erstinstanzlichen Entscheid am 17. Dezember 2019.
B.
Mit Beschwerde in Strafsachen beantragt A._, er sei freizusprechen. Er ersucht um unentgeltliche Rechtspflege. Sein Gesuch um aufschiebende Wirkung der Beschwerde weist das Bundesgericht am 28. Januar 2020 ab. Obergericht und Oberstaatsanwaltschaft verzichten auf eine Stellungnahme.
Erwägungen:
1.
Der Beschwerdeführer bestreitet seine Täterschaft. Er rügt eine Verletzung seines rechtlichen Gehörs resp. eine unzulässige antizipierte Beweiswürdigung, indem die Vorinstanz auf die Befragung eines zum Tatzeitpunkt ebenfalls anwesenden Motorradfahrers verzichtet habe.
1.1.
1.1.1. Im Strafverfahren gilt der Untersuchungsgrundsatz. Danach klären die Strafbehörden von Amtes wegen alle für die Beurteilung der Tat und der beschuldigten Person bedeutsamen Tatsachen ab (Art. 6 Abs. 1 StPO). Über Tatsachen, die unerheblich, offenkundig, der Strafbehörde bekannt oder bereits rechtsgenügend erwiesen sind, wird nicht Beweis geführt (Art. 139 Abs. 2 StPO). Beweisanträge dürfen mithin nur in den engen Grenzen von Art. 139 Abs. 2 StPO abgewiesen werden. Ungeeignet ist ein Beweismittel, wenn es offensichtlich untauglich ist und bei dem daher von vornherein feststeht, dass der angebotene Beweis die streitige Tatsache nicht zu beweisen vermag.
Die Ermittlung des wahren Sachverhalts ist von zentraler Bedeutung. Insofern ist es mit Blick auf das Ziel der Erforschung der materiellen Wahrheit erforderlich, dass die Gerichte eine aktive Rolle bei der Beweisführung einnehmen (BGE 144 I 234 E. 5.6.2). Nur wenn die Gerichte ihrer Amtsermittlungspflicht genügen, dürfen sie einen Sachverhalt als erwiesen (oder nicht erwiesen) ansehen und in freier Beweiswürdigung darauf eine Rechtsentscheidung gründen. Der Grundsatz "in dubio pro reo" kann sachlogisch erst zur Anwendung kommen, wenn alle aus Sicht des urteilenden Gerichts notwendigen Beweise erhoben wurden (BGE 144 IV 345 E. 2.2.3.2; Urteil 6B_789/2019 vom 12. August 2020 E. 2.3).
1.1.2. Der Anspruch auf rechtliches Gehör (Art. 29 Abs. 2 BV, Art. 3 Abs. 2 lit. c, Art. 107 StPO) räumt dem Betroffenen das persönlichkeitsbezogene Mitwirkungsrecht ein, erhebliche Beweise beizubringen, mit solchen Beweisanträgen gehört zu werden und an der Erhebung wesentlicher Beweise mitzuwirken. Dem Mitwirkungsrecht entspricht die Pflicht der Behörden, die Argumente und Verfahrensanträge der Parteien entgegenzunehmen und zu prüfen. Eine Verletzung des rechtlichen Gehörs und des Untersuchungsgrundsatzes im Sinne von Art. 6 StPO liegt nicht vor, wenn eine Behörde auf die Abnahme beantragter Beweismittel verzichtet, weil sie aufgrund der bereits abgenommenen Beweise ihre Überzeugung gebildet hat und ohne Willkür in vorweggenommener (antizipierter) Beweiswürdigung annehmen kann, dass ihre Überzeugung durch weitere Beweiserhebungen nicht geändert würde (BGE 143 III 297 E. 9.3.2; 141 I 60 E. 3.3). Beim Verzicht auf weitere Beweisabnahmen muss die Strafbehörde das vorläufige Beweisergebnis hypothetisch um die Fakten des Beweisantrags ergänzen und würdigen. Die Ablehnung des Beweisantrags ist zulässig, wenn die zu beweisende Tatsache nach dieser Würdigung als unerheblich, offenkundig der Strafbehörde bekannt oder bereits als rechtsgenügend erwiesen anzusehen ist. Lehnt die Strafbehörde den Beweisantrag ab, hat sie nicht nur darzulegen, weshalb sie aufgrund der bereits abgenommenen Beweise eine bestimmte Überzeugung gewonnen hat, sondern auch, weshalb die beantragte Beweismassnahme aus ihrer Sicht nichts an ihrer Überzeugung zu ändern vermag. Die Rüge unzulässiger antizipierter Beweiswürdigung prüft das Bundesgericht nur unter Willkürgesichtspunkten (Art. 97 Abs. 1 BGG; vgl. zum Begriff der Willkür BGE 143 IV 241 E. 2.3.1; 141 III 564 E. 4.1; je mit Hinweisen). Sie muss explizit vorgebracht und substanziiert begründet werden (Art. 106 Abs. 2 BGG), andernfalls das Bundesgericht darauf nicht eintritt (BGE 143 IV 500 E. 1.1).
1.2. Die Vorinstanz begründet überzeugend, weshalb sie die Täterschaft des Beschwerdeführers als erwiesen erachtet. Sie stützt sich dabei im Wesentlichen auf die Angaben des die Verkehrskontrolle durchführenden Polizisten B._, den sie persönlich befragte, die angefertigten Radarfotos sowie die Angaben des Beschwerdeführers selbst.
Demnach ist erstellt, dass der fehlbare Motorradfahrer ein schwarz-weisses resp. ein grau-schwarz-rotes Lederkombi und einen farbigen Helm trug, während der ebenfalls kontrollierte, korrekt fahrende Lenker, schwarz gekleidet war. Gemäss Aussage des Polizisten B._ konnte aufgrund der Bekleidung zweifelsfrei festgestellt werden, dass der Beschwerdeführer das zu schnell gefahrene Motorrad der Marke BMW lenkte. Der Polizist hat ihn in der Berufungsverhandlung auch wiedererkannt. Die Vorinstanz erachtet eine Verwechslung des Täters bei der Identifizierung durch die Polizei nachvollziehbar als ausgeschlossen. Zum einen würden sich die beiden Motorradfahrer bereits auf der Radaraufnahme aufgrund ihrer Bekleidung visuell deutlich unterscheiden. Zum andern sind die ersten beiden Ziffern des Kennzeichens des Tatfahrzeugs (11) erkennbar. Der Beschwerdeführer bestreitet nicht, dass ein Motorrad der Marke BMW mit dem Kontrollschild xxx auf ihn zugelassen ist. Ebenso wenig stellt er seine Anwesenheit am Tatort zur Tatzeit in Abrede. Es ist daher plausibel anzunehmen, dass der Beschwerdeführer die inkriminierte Verkehrswidrigkeit begangen hat.
Soweit der Beschwerdeführer einwendet, in den Akten befänden sich Fotos, welche seine Täterschaft widerlegen und das Tragen einer schwarzen Bekleidung bestätigen würden, so hat der Polizist B._ die Existenz solcher Fotos mehrfach, auch anlässlich der vorinstanzlichen Einvernahme bestritten. Sein Vorgesetzter hat dies schriftlich bestätigt. Es besteht für das Bundesgericht kein Anlass, an der Richtigkeit dieser Angaben zu zweifeln. Vor diesem Hintergrund war die Vorinstanz zudem nicht gehalten, neuerlich die Edition der vom Beschwerdeführer verlangten Fotos anzuordnen. Gleiches gilt für die beantragte Befragung des anderen Fahrers. Wie die Vorinstanz nachvollziehbar ausführt, ist nicht anzunehmen, dass sich dieser nach der nunmehr vergangenen Zeit noch an den Vorfall, insbesondere an die Bekleidung des Beschwerdeführers erinnern könnte. Die Vorinstanz verzichtet daher willkürfrei auf weitere Abklärungen.
2.
Der Beschwerdeführer beanstandet die Kostenverlegung. Aufgrund der manifesten Verletzung seines rechtlichen Gehörs hätten ihm trotz Heilung desselben durch die Vorinstanz nicht die gesamten Verfahrenskosten auferlegt werden dürfen.
2.1. Die beschuldigte Person trägt gemäss Art. 426 Abs. 1 erster Satz StPO die Verfahrenskosten, wenn sie verurteilt wird. Die Kosten des Rechtsmittelverfahrens tragen die Parteien nach Massgabe ihres Obsiegens oder Unterliegens (Art. 428 Abs. 1 erster Satz StPO). Die Verlegung der Kosten richtet sich nach dem Grundsatz, wonach Kosten zu tragen hat, wer sie verursacht. So gründet namentlich die Kostentragungspflicht des Beschuldigten im Falle eines Schuldspruchs auf der Annahme, dass er die Verfahrenskosten als Folge seiner Tat veranlasst hat. Bei der Aufteilung der Verfahrenskosten steht der Behörde ein gewisser Ermessensspielraum zu, in den das Bundesgericht nur eingreift, wenn sich der Ermessensentscheid als offensichtlich unbillig oder in stossender Weise als ungerecht erweist (vgl. BGE 138 IV 248 4.2.4 und E. 4.4.1; Urteile 6B_580/2019 vom 8. August 2019 E. 2.2; 6B_921/2018 vom 20. Mai 2019 E. 4.2; je mit Hinweisen).
2.2. Von vornherein unbegründet ist nach dem in der vorstehenden Erwägung 1.2 zur antizipierten Beweiswürdigung Gesagten zunächst der Einwand des Beschwerdeführers, wonach aufgrund der Verletzung des rechtlichen Gehörs infolge unvollständiger Aktenerhebung durch die Vorinstanzen eine bloss teilweise Kostenauflage an ihn erfolgen dürfe. Eine Verletzung des rechtlichen Gehörs und infolge dessen ein teilweises Obsiegen des Beschwerdeführers mit Bezug auf das erstinstanzliche Verfahren liegt nicht vor.
Entgegen seiner Auffassung muss sodann der Umstand, dass der Beschwerdeführer erst im ordentlichen Einspracheverfahren vollständige Akteneinsicht, namentlich Kenntnis vom Messprotokoll und Radarfoto sowie -video erhielt, zu keiner Reduktion der erstinstanzlichen Verfahrenskosten führen. Dies ändert nichts daran, dass der Beschwerdeführer aufgrund seiner Verurteilung die Verfahrenskosten verursacht und diese damit zu tragen hat. Dies gilt im Übrigen unbestrittenermassen nicht für diejenigen Kosten des Vorverfahrens, welche auf die ungenügende Ermittlung des Sachverhalts zurückzuführen waren. Auch die vom Beschwerdeführer gerügte - im Berufungsverfahren geheilte - Verletzung seines rechtlichen Gehörs, indem das Erstgericht nach Erhebung weiterer Beweise auf die Fortsetzung der mündlichen Hauptverhandlung verzichtete und sogleich schriftlich urteilte, lässt die vorinstanzliche Kostenregelung nicht als Ermessensmissbrauch resp. als offensichtlich unbillig oder in stossender Weise ungerecht erscheinen.
3.
Die Beschwerde ist abzuweisen. Indes sind keine Kosten zu erheben, zumal das Rechtsbegehren des Beschwerdeführers um unentgeltliche Rechtspflege nicht aussichtslos war. Da er nicht anwaltlich vertreten war, ist keine Entschädigung zuzusprechen.
Demnach erkennt das Bundesgericht:
1.
Die Beschwerde wird abgewiesen.
2.
Das Gesuch um unentgeltliche Rechtspflege wird gutgeheissen und es werden keine Gerichtskosten erhoben.
3.
Dieses Urteil wird den Parteien und dem Obergericht des Kantons Aargau, Strafgericht, 3. Kammer, schriftlich mitgeteilt.
Lausanne, 1. Oktober 2020
Im Namen der Strafrechtlichen Abteilung
des Schweizerischen Bundesgerichts
Der Präsident: Denys
Der Gerichtsschreiber: Matt