一幅部分潮汐撕裂事件的插图，展示了一颗经过的恒星被超大质量黑洞吞噬（图像来源：Robert Lea（用Canva创作））。一些恒星遇到超大质量黑洞并活着讲述故事。新的研究表明，这些遭遇所引起的耀斑为何在多次反复中减弱，这可能与这些恒星的自转方式以及一个逃逸的双星伴侣有关，使其成为黑洞的恒星美味。一些恒星不幸遭遇了位于每个星系中心的超大质量黑洞，遭受巨大的潮汐力，将其变成恒星意大利面条的一条，称为“意大利面条化”。这些等离子体似的“面条”缠绕在黑洞周围，逐渐被馈入其中，一些恒星的物质被以接近光速的喷流喷出。这些事件称为潮汐撕裂事件（TDE）。但是，另一些恒星则获得了喘息的机会，足够靠近超大质量黑洞，让宇宙巨人咬一口并剥离物质，但距离足够远，不会被完全摧毁。当恒星绕超大质量黑洞公转时，它会一次又一次地“咬”掉一些物质，这种恒星小吃被称为重复部分潮汐撕裂事件（rpTDE）。每次事件都会引发黑洞附近的光辉耀斑，正如在标准的TDE中所预期那样。然而，在rpTDE中出现了奇怪的模式；每次之后的耀斑可能会变得更加暗淡。科学家们一直在努力解释这种变暗现象，但最终，来自雪城大学的一个研究团队可能解开了这个难题。为了找到黑洞耀斑变暗的答案，团队考虑了一个以前未被考虑的因素：恒星自身的自转。这一因素解释了黑洞耀斑的变暗，也帮助解释了为何并非所有的rpTDE以相同方式进行。雪城大学的团队负责人Ananya Bandopadhyay在一份声明中表示：“我们对此困惑了两年。”恒星小吃的新视角Bandopadhyay和同事们之前确定，在重复rpTDE过程中，恒星失去的物质量部分取决于其内部结构，而内部结构又部分取决于其质量。Bandopadhyay将低质量恒星比作松软的蛋白糖，这使其更容易受到黑洞产生的潮汐力的影响，从而使更多的物质从恒星的内层被剥离。相反，高质量恒星的结构更像洋葱。这意味着当这样的恒星在rpTDE中接近黑洞时，其外层会被剥离，但其核心则抵抗黑洞的影响。因此，随着外层被一点点削减，后续事件中可被剥离的物质越来越少。然而，这单独并不能完全解释十个已发现的rpTDE中四个的耀斑变暗现象，因为黑洞在恒星经过时施加的影响。插图展示了在TDE过程中黑洞的耀斑（图像来源：Sophia Dagnello，NRAO/AUI/NSF）。团队之前的工作识别到，在rpTDE中，超大质量黑洞对经过的恒星施加扭矩，使恒星在每次经过时旋转得更快。这意味着尽管每次经过时掉落到黑洞的物质减少，但恒星返回的间隔时间越来越短。这有助于保持耀斑的一致亮度。因此，导致变暗的配方需要一种新成分。Bandopadhyay确定，这一元素是指那些在首次与超大质量黑洞接触之前已经快速旋转的恒星。如果一颗恒星在首次遇到黑洞时旋转速度已经很快，那么所经历的扭矩就不会显著增加其自转速度。而没有这种自旋的增加，意味着事件之间的时间没有缩短，导致越来越少的物质被剥离，从而造成变暗。当然，这就留下了另一个问题：为什么一颗恒星会在一开始就如此快速旋转？流浪恒星可能是答案。这一谜团的关键在于，大多数恒星并不单独围绕超大质量黑洞所在的星系中心运行，而是存在于双星伴侣中。“要将一颗恒星与超大质量黑洞如此紧密地‘绑定’在一起，以便它在几个月内绕黑洞运行是极其困难的，然而它们似乎能够在rpTDE中做到这一点。”雪城大学的团队成员Eric Coughlin说。伴星的失去，可能导致某个恒星体与超大质量黑洞紧密绑定，每隔几个月完成一次轨道。一幅插图展示了一颗恒星在其双星伴侣被吞噬时逃离黑洞（图像来源：Robert Lea（用Canva创作））。在名为Hills捕获的过程中，当一个恒星双星围绕超大质量黑洞公转时，黑洞的引力影响将双星撕裂，一颗恒星被抛出，而另一颗被捕获。