Astronomer kan ha upptäckt en ny typ av överlevnadshistoria:en stjärna som hade en pensel med ett gigantiskt svart hål och levde för att berätta historien genom utrop av röntgenstrålar.

Data från NASA:s Chandra X-ray Observatory och ESA:s XMM-Newton avslöjade kontot som började med en röd jättestjärna som vandrade för nära ett supermassivt svart hål i en galax cirka 250 miljoner ljusår från jorden. Svarta hålet, ligger i en galax som heter GSN 069, har en massa omkring 400, 000 gånger solens, sätta den i den lilla änden av skalan för supermassiva svarta hål.

När den röda jätten fångades av det svarta hålets gravitation, de yttre skikten av stjärnan som innehöll väte togs av och fördes mot det svarta hålet, lämnar stjärnans kärna – känd som en vit dvärg – bakom sig.

"I min tolkning av röntgendata överlevde den vita dvärgen, men den undkom inte, sa Andrew King från University of Leicester i Storbritannien, som utförde denna studie. "Det är nu fångat i en elliptisk bana runt det svarta hålet, gör en resa ungefär en gång var nionde timme."

När den vita dvärgen gör sin omloppsbana nästan tre gånger om dagen, det svarta hålet drar bort material när det närmar sig det närmaste (högst 15 gånger radien av händelsehorisonten – punkten där man inte återvänder – bort från det svarta hålet). Stjärnavfallet går in i en skiva som omger det svarta hålet och släpper ut en skur av röntgenstrålar som Chandra och XMM-Newton kan upptäcka. Dessutom, King förutspår att gravitationsvågor kommer att sändas ut av paret svarta hålet och vita dvärg, speciellt på deras närmaste plats.

Hur skulle framtiden bli för stjärnan och dess bana? Den kombinerade effekten av gravitationsvågor och en förändring av stjärnans storlek när den tappar massa bör göra att banan blir mer cirkulär och växer i storlek. Hastigheten av massförlust saktar stadigt ner, liksom ökningen av den vita dvärgens avstånd från det svarta hålet.

"Det kommer att försöka hårt att komma undan, men det finns ingen flykt. Det svarta hålet kommer att äta upp det allt långsammare, men sluta aldrig, sade kung. I princip, denna förlust av massa skulle fortsätta tills och även efter att den vita dvärgen minskat ner till Jupiters massa, på ungefär en biljon år. Detta skulle vara ett anmärkningsvärt långsamt och invecklat sätt för universum att skapa en planet!"

Astronomer har hittat många stjärnor som har blivit helt sönderrivna av möten med svarta hål (så kallade tidvattenstörningar), men det finns väldigt få rapporterade fall av nästan misstag, där stjärnan troligen överlevde.

Betesmöten som detta borde vara vanligare än direkta kollisioner med tanke på statistiken över kosmiska trafikmönster, men de kan lätt missas av ett par anledningar. Först, det kan ta en mer massiv, överlevande stjärna för lång för att fullborda en bana runt ett svart hål för astronomer att se upprepade skurar. En annan fråga är att supermassiva svarta hål som är mycket mer massiva än det i GSN 069 direkt kan svälja en stjärna snarare än att stjärnan faller in i banor där de periodvis förlorar massa. I dessa fall, astronomer skulle inte observera någonting.

"I astronomiska termer, den här händelsen är bara synlig för våra nuvarande teleskop under en kort tid - cirka 2, 000 år, sa kung. Så om vi inte hade en utomordentlig tur att ha fångat den här, det kan vara många fler som vi saknar. Sådana möten kan vara ett av de viktigaste sätten för svarta hål i storleken på det i GSN 069 att växa."

King förutspår att den vita dvärgen har en massa på bara två tiondelar av solens massa. Om den vita dvärgen var kärnan i den röda jätten som var helt fråntagen sitt väte, då borde den vara rik på helium. Heliumet skulle ha skapats genom sammansmältning av väteatomer under utvecklingen av den röda jätten.

"Det är anmärkningsvärt att tänka att omloppsbanan, massan och sammansättningen av en liten stjärna 250 miljoner ljusår bort kan man sluta sig till, sade kungen.

King gjorde en förutsägelse baserad på hans scenario. Eftersom den vita dvärgen är så nära det svarta hålet, effekter från den allmänna relativitetsteorin innebär att riktningen för banans axel ska vingla, eller "precess". Denna wobbling bör upprepas varannan dag och kan upptäckas med tillräckligt långa observationer.