عندما يقترب نجم من ثقب أسود أكثر من اللازم، يبدأ الثقب الأسود في جذبه نحوه. إذا لم يسقط النجم بالكامل في الداخل، بل فقد جزءًا من مادته فقط، فقد ينجو من عدة "قضمات" من هذا القبيل. في كل مرة يتمزق جزء من الغاز منه، يسخن ويتوهج، ويرى علماء الفلك نقطة مضيئة في السماء.
مثل هذه التوهجات المتكررة نادرة، لكنها بالتحديد ما يساعد في التحقق من مدى دقة قدرتنا على وزن الثقوب السوداء. في هذه الدراسة، قارن الباحثون ثلاث حالات من هذا القبيل. لكل منها، تم حساب كتلة الثقب الأسود بعدة طرق: من خلال سرعة سقوط الغاز، ومن خلال سطوع التوهج، ومن خلال درجة الحرارة. واتضح أن جميع الطرق تعطي أرقامًا متقاربة: الفرق حوالي مرتين إلى ثلاث مرات. وهذا جيد بالنسبة لأجسام تبعد عنا ملايين السنين الضوئية.
ومع ذلك، تم العثور على نقطة ضعف. النماذج التي تصف كيفية سقوط الغاز على الثقب الأسود تنتج أحيانًا معاملات غير منطقية، مثل نجم خفيف جدًا أو اصطدام بزاوية مستحيلة. هذا يعني أن النماذج نفسها تحتاج إلى مزيد من التطوير. ومن المهم بشكل خاص مراقبة التوهجات في الضوء فوق البنفسجي: بدون هذه البيانات، يصعب تحديد المعاملات.
في السنوات القادمة، ستكتشف التلسكوبات آلافًا من هذه التوهجات. إذا لم نتعلم تفسيرها بشكل صحيح، فإن كتل الثقوب السوداء ستُقلَّل بشكل منهجي بحوالي ثلاثة أضعاف. وهذا يؤثر بدوره على فهمنا لكيفية نمو الثقوب السوداء وعيشها في مراكز المجرات.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2601.04406
Tidal disruption event (TDE) light curves are increasingly used to infer the masses of quiescent supermassive black holes ($$M_{\rm{BH}}$$), offering a powerful probe of low-mass black hole demographics independent of host-galaxy scaling relations. However, the reliability of most semi-analytic TDE models assume full stellar disruption, despite theoretical expectations that partial disruptions dominate the TDE population. In this work we test the robustness of current TDE models using three repeating partial TDEs (rpTDEs), in which the multiple flares produced by the same surviving stellar core must yield consistent black hole masses. We present spectroscopic observations establishing AT 2023adr as a rpTDE, making it the third such spectroscopically confirmed event. We independently model the flares of the three rpTDEs; 2020vdq, 2022dbl, and 2023adr, applying fallback-accretion fits, stream-stream collision scaling relations, luminosity-based empirical relations, and cooling-envelope fits. After accounting for statistical and model-specific systematics, we find that all TDE models generally return self-consistent $$M_{\rm{BH}}$$ values between flares, and are broadly consistent with host-galaxy $$M_{\rm{BH}}$$ proxies, recovering $$M_{\rm{BH}}$$ to within 0.3-0.5 dex. However, the convergence of fallback models towards unphysical stellar masses and impact parameters reveals limitations in the existing fallback model grids. We also show that light curve coverage, particularly in the near-UV, is critical for constraining model parameters. This has direct implications for interpreting the thousands of TDE light curves expected from upcoming surveys such as the Rubin Observatory's Legacy Survey of Space and Time, where from simulations, we find that $$M_{\rm{BH}}$$ may be underestimated on average by 0.5 dex without additional follow-up.
النجم الذي نجا من عدة اقترابات من ثقب أسود قد يفقد حتى عدة في المئة من كتلته في "قضمة" واحدة، ومع ذلك يستمر في التوهج.