Föreställ dig att bli fångad i kopplingarna i ett svart hål, att virvla runt i svimlande hastigheter och att din massa sakta men ständigt sugs bort. Och denna dansande duo kan vara den första ultrakompakt röda röntgen-binära svart hål som identifierats i vår galax.
"Den här vita dvärgen ligger så nära det svarta hålet att material dras bort från stjärnan och dumpas på en skiva med materia runt det svarta hålet innan han föll in," sade Arash Bahramian från University of Alberta i Edmonton, Kanada och Michigan State University, första författare till en ny artikel.
Om du var den vita dvärgen i denna situation, kanske du önskar ett snabbt slut på allt. Men på något sätt verkar inte stjärnan riskera att falla in eller riva isär av det svarta hålet.
"Vi tror inte att det kommer att följa en väg till glömska, utan istället kommer att stanna i omloppsbana", tillade Bahramian.
Data från röntgenobservatoriet Chandra, NuSTAR-uppdraget och det australiska teleskopet Compact Array (ATCA) visar bevis på att denna stjärna piskar runt det svarta hålet ungefär två gånger i timmen, och det kan vara den tätaste orbitaldansen som någonsin har bevittnat för en sannolik svart hål och en följeslagare stjärna.
Detta till synes unika binära system - med ett fantastiskt namn, X9 - är beläget i det kulformiga klustret 47 Tucanae, ett tätt kluster av stjärnor i vår galax cirka 14 800 ljusår från jorden.
Astronomer har studerat detta system ett tag.
”Under en lång tid trodde man att X9 består av en vit dvärg som drar material från en solmjölk stjärna med låg massa,” skrev Bahramian i ett blogginlägg.
Men 2015, radioobservationer med ATCA visade att paret troligen innehåller ett svart hål som drar material från en följeslagare som kallas en vit dvärg, en lågmassastjärna som har uttömt det mesta eller hela sitt kärnbränsle.
Under 2015 observerade Dr. Miller-Jones och kollaboratörer starkt radioutsläpp från X9 vilket indikerar närvaron av ett svart hål i det här binäret, fortsatte Bahramian. "De föreslog att detta kan innebära att systemet består av ett svart hål som drar material från en vit dvärg."
När man tittar på arkiverade Chandra-data visade de förändringar i röntgenljusstyrka på samma sätt var 28: e minut, och Bahramian och hans doktorandledare Craig Heink tror att det troligtvis är den tid det tar den följeslagna stjärnan att göra en fullständig bana runt svart hål. Chandra-data visar också bevis för stora mängder syre i systemet, ett kännetecken för vita dvärgar. De känner att ett starkt fall kan göras att följeslagaren är en vit dvärg. Och den här stjärnan skulle då kretsa runt det svarta hålet på bara 2,5 gånger avståndet mellan jorden och månen.
"Så småningom kan så mycket materia dras bort från den vita dvärgen att den bara hamnar på en planet," sade Heinke, också från University of Alberta. "Om den fortsätter att förlora massan kan den vita dvärgen förångas helt."
Forskarna tror att detta system skulle vara en bra kandidat för framtida gravitationsvågobservatorier att observera. Det har för låg frekvens som är för låg för att detekteras med Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO, som gjorde banbrytande upptäckter av gravitationsvågor förra året. System som detta kan berätta mer om gravitationsvågor, samt ge mer information om binära svartvattensystem.
"Vi kommer att titta på denna binär i framtiden, eftersom vi vet lite om hur ett sådant extremt system ska bete sig", sa medförfattare Vlad Tudor från Curtin University och International Center for Radio Astronomy Research i Perth, Australien. "Vi kommer också att fortsätta studera jordkluster i vår galax för att se om det finns fler bevis för mycket snäva svarthålsbinarier."
Vidare läsning:
Chandra pressmeddelande
ICRAR pressmeddelande
Blogginlägg
Papper: Den ultrakompaktera naturen för röntgenkandidaten för svart hålkandidat 47 Tuc X9
