Когда звезда подходит слишком близко к чёрной дыре, та начинает тянуть её к себе. Если звезда не попадает внутрь целиком, а лишь теряет часть вещества, она может пережить несколько таких «укусов». Каждый раз от неё отрывается кусок газа, который разогревается и вспыхивает — астрономы видят яркую точку на небе.
Такие повторные вспышки редки, но именно они помогают проверить, насколько точно мы умеем взвешивать чёрные дыры. В работе сравнили три таких события. Для каждого из них посчитали массу чёрной дыры несколькими способами — по скорости падения газа, по яркости вспышки, по температуре. Оказалось, что все способы дают близкие числа: расхождение примерно в два-три раза. Это неплохо для объектов, которые находятся в миллионах световых лет от нас.
Однако нашлась и слабость. Модели, которые описывают, как газ падает на чёрную дыру, иногда выдают бессмысленные параметры — например, звезда получается слишком лёгкой или удар приходится под невозможным углом. Это значит, что сами модели ещё нужно дорабатывать. Особенно важно наблюдать вспышки в ультрафиолетовом свете: без таких данных параметры определить сложно.
В ближайшие годы телескопы будут находить тысячи таких вспышек. Если мы не научимся правильно их интерпретировать, массы чёрных дыр будут систематически занижаться — примерно в три раза. А это уже влияет на наше понимание того, как растут и живут чёрные дыры в центрах галактик.
как её написали авторы, на английском 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.
Звезда, пережившая несколько сближений с чёрной дырой, может терять до нескольких процентов своей массы за один «укус» — и всё равно продолжать светить.