De flesta galaxer tros hysa ett supermassivt svart hål i sitt centrum, vilket i princip är universums sätt att säga: 'Jag har en väldigt stor aptit.' Dessa enorma objekt kan väga miljoner eller till och med miljarder gånger mer än solen, vilket skapar några av de starkaste gravitationsmiljöer som är kända – starka nog att förvandla en stjärna till spaghetti, om du gillar sådana metaforer.

När en stjärna passerar farligt nära ett av dessa svarta hål är förstörelsen inte alltid omedelbar. Vissa stjärnor överlever mötet och kommer tillbaka för mer, vilket genererar en ny ljusglimt varje gång. Dessa händelser, kända som återkommande partiella tidvattenavbrott (rpTDE), låter astronomer se samma stjärna bli upprepade gånger nafsad av samma svarta hål. Wide-field time-domain surveys gör detta möjligt genom att skanna stora områden av himlen och spåra objekt vars ljusstyrka förändras – som en kosmisk realityshow.

Ändå har några av dessa system varit ett mysterium. Istället för att producera liknande bloss vid varje återkomst blir de stadigt svagare – som en dålig uppföljare som tappar fart. I åratal kämpade teoretiska modeller med att förklara detta beteende.

Ny forskning från astrofysiker vid Syracuse University föreslår att en tidigare underskattad egenskap hos stjärnan kan vara nyckeln: hur snabbt den snurrade innan dess första nära möte med det svarta hålet. Studien, publicerad i The Astrophysical Journal, leddes av doktoranden Ananya Bandopadhyay, tillsammans med postdoktorala forskaren Benjamin Amend och docent Eric Coughlin, alla vid institutionen för fysik, plus medarbetare på andra håll.

I en standard tidvattenavbrottshändelse (TDE) varierar det svarta hålets gravitation så mycket över stjärnan att stjärnan helt slits sönder. Skräpet faller mot det svarta hålet och frigör ljus under dagar till månader. Svarta hål avger inte ljus själva, men en TDE förser tillfälligt material som lyser upp regionen – en sorts kosmisk ficklampa.

Inte varje möte slutar i total förstörelse. Om en stjärna passerar tillräckligt nära för att bara förlora en del av sin massa är det en partiell TDE. I en återkommande partiell TDE förblir den överlevande kärnan i omloppsbana och återvänder för fler nära möten, vilket avger mer material varje gång. Dessa passager kan ske månader eller flera år isär.

Mängden material som avlägsnas beror på stjärnans inre struktur. Bandopadhyay liknar en lågmassestjärna vid en fluffig maräng – den blir alltmer mottaglig för tidvattenkrafter. En stjärna med högre massa är mer koncentrerad mot centrum, med en lök-liknande struktur, som förlorar sina yttre lager medan kärnan förblir stabil, så massförlusten minskar över tiden.

Dessa strukturella skillnader hjälper till att förklara varför rpTDE:er utvecklas olika, men en observation har varit särskilt förbryllande: av de ungefär tio återkommande system som hittills hittats visar fyra bloss som blir gradvis svagare. Det verkar naturligt att anta att mindre avlägsnat material innebär svagare bloss, men tidigare simuleringar visade motsatsen – även med mindre massförlust förblev toppljusstyrkan ungefär densamma.

'Vi var förbryllade över detta i två år,' säger Bandopadhyay.

Deras tidigare arbete avslöjade en annan konsekvens av tidvattenkrafter: de applicerar vridmoment, vilket snurrar stjärnan snabbare efter varje möte. Den ökade rotationen förändrar hur snabbt avlägsnat material faller tillbaka mot det svarta hålet. Även om mindre material kommer tillbaka, gör det det under en kortare tid, vilket håller toppåterfallstakten – och därmed den förutsagda blossljusstyrkan – ungefär konstant.

För att återskapa de avtagande blossen behövde forskarna 'en ny ingrediens': en stjärna som redan roterade snabbt innan sitt första möte. Deras nya simuleringar föreslår att en sådan stjärna inte kan snurras upp mycket mer under senare passager. Utan en stor rotationsökning förblir återfallstiden stadig, så när mindre material avlägsnas sjunker toppåterfallstakten och blossen blir svagare – vilket matchar observationerna.

Men varför skulle en stjärna som närmar sig ett supermassivt svart hål redan