大多数星系被认为在其中心 harbors 一个超大质量黑洞，这基本上是宇宙在说：“我的胃口真的很大。”这些巨大的天体质量可达太阳的数百万甚至数十亿倍，创造出已知最强的引力环境之一——强到足以把恒星变成意大利面，如果你喜欢这种比喻的话。

当一颗恒星危险地靠近其中一个黑洞时，毁灭并不总是立即发生。有些恒星在遭遇中幸存下来，并再次回来，每次都会产生新的光爆发。这些事件被称为重复部分潮汐瓦解事件（rpTDEs），让天文学家能够观察到同一颗恒星被同一个黑洞反复啃食。宽视场时域巡天通过扫描大片天空并追踪亮度变化的天体，使这成为可能——就像一场宇宙真人秀。

然而，其中一些系统一直是个谜。它们并没有在每次回归时产生相似的耀发，而是逐渐变暗——就像一个失去动力的糟糕续集。多年来，理论模型一直难以解释这种行为。

锡拉丘兹大学天体物理学家的一项新研究表明，恒星的一个先前未被充分重视的特性可能是关键：它在首次近距离接触黑洞之前的自转速度。这项研究发表在《天体物理学杂志》上，由博士生 Ananya Bandopadhyay 领导，参与人员包括博士后研究员 Benjamin Amend 和副教授 Eric Coughlin（均来自物理系），以及其他机构的合作者。

在标准的潮汐瓦解事件（TDE）中，黑洞的引力在恒星上变化如此之大，以至于恒星被完全撕裂。碎片落向黑洞，在数天到数月内释放出光。黑洞本身不发光，但 TDE 会暂时提供物质照亮该区域——一种宇宙手电筒。

并非每次遭遇都以彻底毁灭告终。如果一颗恒星经过足够近，只失去部分质量，那就是部分 TDE。在重复部分 TDE 中，幸存的核心保持在轨道上，并返回进行更多近距离接触，每次都会脱落更多物质。这些经过可能相隔数月或数年。

被剥离的物质数量取决于恒星的内部结构。Bandopadhyay 将低质量恒星比作蓬松的蛋白霜——它越来越容易受到潮汐力的影响。质量较大的恒星则更向中心集中，具有类似洋葱的结构，外层脱落而核心保持稳定，因此质量损失随时间减少。

这些结构差异有助于解释为什么 rpTDEs 的演化不同，但有一个观测结果尤其令人费解：在迄今发现的约 10 个重复系统中，有 4 个显示出逐渐变暗的耀发。人们自然会认为剥离的物质越少，耀发就越弱，但之前的模拟显示相反的情况——即使质量损失较少，峰值亮度也大致保持不变。

“我们对这个问题困惑了两年，”Bandopadhyay 说。

他们早期的工作揭示了潮汐力的另一个后果：它们施加扭矩，使恒星在每次遭遇后自转加快。这种增加的自转改变了剥离物质落回黑洞的速度。尽管返回的物质更少，但它在更短的时间内返回，保持了峰值回落率——从而预测的耀发亮度——大致恒定。

为了重现变暗的耀发，研究人员需要“一种新成分”：一颗在首次遭遇前就已经快速自转的恒星。他们的新模拟表明，这样的恒星在后续经过中无法再被加速太多。没有大的自转增加，回落时间保持稳定，因此随着剥离的物质减少，峰值回落率下降，耀发变暗——与观测相符。

但为什么一颗接近超大质量黑洞的恒星会已经快速自转呢？一种可能性是，它可能通过与另一颗恒星的近距离接触而被潮汐加速，或者它可能是一颗快速自转的恒星，其自转速度在接近黑洞之前就已经很高。研究人员认为，他们的发现为理解这些神秘的重复耀发提供了新的视角，并可能有助于解释其他 rpTDE 系统的行为。

“这就像恒星在黑洞的餐桌上玩着危险的游戏，有些恒星似乎知道如何生存，”Bandopadhyay 补充道。“我们的工作表明，自转是决定这些宇宙遭遇结果的关键因素。”