Çoğu galaksinin merkezinde, evrenin 'gerçekten büyük bir iştahım var' deme şekli olan süper kütleli bir kara delik olduğu düşünülür. Bu devasa nesneler, Güneş'ten milyonlarca hatta milyarlarca kat daha ağır olabilir ve bilinen en güçlü kütleçekim ortamlarından bazılarını yaratır - bu ortamlar, eğer bu tür bir metaforu seviyorsanız, bir yıldızı spagettiye dönüştürecek kadar güçlüdür.

Bir yıldız bu kara deliklerden birine tehlikeli derecede yaklaştığında, yıkım her zaman anında olmaz. Bazı yıldızlar karşılaşmadan sağ çıkar ve daha fazlası için geri gelir, her seferinde yeni bir ışık patlaması üretir. Tekrarlayan kısmi gelgit olayları (rpTDE'ler) olarak bilinen bu olaylar, gökbilimcilerin aynı yıldızın aynı kara delik tarafından defalarca kemirilmesini izlemesine olanak tanır. Geniş alanlı zaman serisi anketleri, gökyüzünün geniş bölgelerini tarayarak ve parlaklığı değişen nesneleri izleyerek bunu mümkün kılar - kozmik bir realite şovu gibi.

Yine de bu sistemlerin bazıları bir gizem olmuştur. Her dönüşte benzer patlamalar üretmek yerine, giderek sönükleşirler - gücünü kaybeden kötü bir devam filmi gibi. Yıllarca teorik modeller bu davranışı açıklamakta zorlandı.

Syracuse Üniversitesi'nden astrofizikçilerin yeni araştırması, yıldızın daha önce yeterince takdir edilmeyen bir özelliğinin anahtar olabileceğini öne sürüyor: kara delikle ilk yakın karşılaşmasından önce ne kadar hızlı döndüğü. The Astrophysical Journal'da yayınlanan çalışmaya doktora öğrencisi Ananya Bandopadhyay başkanlık etti ve araştırmacı Benjamin Amend ile doçent Eric Coughlin'in yanı sıra başka yerlerdeki işbirlikçiler de yer aldı.

Standart bir gelgit olayında (TDE), kara deliğin kütleçekimi yıldız boyunca o kadar değişir ki yıldız tamamen parçalanır. Enkaz kara deliğe doğru düşer ve günler ila aylar arasında ışık yayar. Kara delikler kendileri ışık yaymaz, ancak bir TDE geçici olarak bölgeyi aydınlatan malzeme sağlar - bir tür kozmik el feneri.

Her karşılaşma tamamen yıkımla sonuçlanmaz. Bir yıldız kütlesinin yalnızca bir kısmını kaybedecek kadar yakından geçerse, bu kısmi bir TDE'dir. Tekrarlayan kısmi TDE'de, hayatta kalan çekirdek yörüngede kalır ve daha fazla yakın karşılaşma için geri döner, her seferinde daha fazla malzeme döker. Bu geçişler aylar veya birkaç yıl arayla gerçekleşebilir.

Soyulan malzeme miktarı yıldızın iç yapısına bağlıdır. Bandopadhyay düşük kütleli bir yıldızı kabarık bir beze benzetiyor - gelgit kuvvetlerine giderek daha duyarlı hale gelir. Daha yüksek kütleli bir yıldız, soğan benzeri bir yapıyla merkeze doğru daha yoğundur, dış katmanlarını kaybederken çekirdek sabit kalır, bu nedenle kütle kaybı zamanla azalır.

Bu yapısal farklılıklar rpTDE'lerin neden farklı evrildiğini açıklamaya yardımcı olur, ancak bir gözlem özellikle kafa karıştırıcı olmuştur: şimdiye kadar bulunan yaklaşık 10 tekrarlayan sistemden dördü, giderek sönükleşen patlamalar gösteriyor. Daha az soyulmuş malzemenin daha zayıf patlamalar anlamına geldiğini varsaymak doğal görünür, ancak önceki simülasyonlar tam tersini gösterdi - daha az kütle kaybına rağmen, tepe parlaklığı yaklaşık olarak aynı kaldı.

'Bu konuda iki yıl boyunca şaşkına döndük,' diyor Bandopadhyay.

Önceki çalışmaları gelgit kuvvetlerinin başka bir sonucunu ortaya çıkardı: tork uygulayarak yıldızı her karşılaşmadan sonra daha hızlı döndürürler. Bu artan dönüş, soyulan malzemenin kara deliğe ne kadar hızlı geri düştüğünü değiştirir. Daha az malzeme geri gelse de, daha kısa bir sürede geri gelir ve tepe geri düşüş oranını - ve dolayısıyla tahmin edilen patlama parlaklığını - yaklaşık olarak sabit tutar.

Sönen patlamaları yeniden üretmek için araştırmacıların 'yeni bir bileşene' ihtiyacı vardı: ilk karşılaşmasından önce zaten hızla dönen bir yıldız. Yeni simülasyonları, böyle bir yıldızın sonraki geçişlerde çok fazla döndürülemeyeceğini gösteriyor. Büyük bir dönüş artışı olmadan, geri düşüş süresi sabit kalır, bu nedenle daha az malzeme soyuldukça, tepe geri düşüş oranı düşer ve patlama sönükleşir - gözlemlerle eşleşir.

Ama bir yıldız neden süper kütleli bir kara deliğe yaklaşırken zaten hızlı dönüyor olsun? Araştırmacılar, yıldızın bir ikili sistemdeki yoldaşından gelgit kilitlenmesi veya başka bir yıldızla yakın bir karşılaşma gibi çeşitli mekanizmalarla döndürülmüş olabileceğini öne sürüyorlar. Bu, Hills mekanizması olarak bilinen bir süreçle kara deliğe doğru fırlatılmadan önce gerçekleşmiş olabilir. Bu bulgu, bu tekrarlayan kozmik yemeklerin ardındaki fiziği anlamak için yeni bir yol sunuyor ve gelecekteki gözlemlerin bu dönen yıldızların imzalarını aramasına yardımcı olabilir.