La Arqueología de Supernovas: Revelando los Secretos de Estrellas Muertas
Aunque la arqueología suele asociarse a las selvas profundas o a las pirámides antiguas, un equipo de astrónomos ha encontrado una forma de realizar una arqueología especial en el espacio, utilizando las estrellas y los restos que dejan tras de sí. Con la ayuda de datos del Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA, estos científicos han estudiado las reliquias que una estrella dejó tras su explosión, un proceso que han denominado «arqueología de supernovas».
Los hallazgos se centran en el sistema conocido como GRO J1655-40, que hoy alberga un agujero negro con casi siete veces la masa del Sol y una estrella compañera que posee aproximadamente la mitad de esa masa. Sin embargo, este sistema no siempre fue así. Originalmente, GRO J1655-40 estaba compuesto por dos estrellas brillantes. La más masiva de las dos agotó su combustible nuclear y luego explotó en lo que los astrónomos llaman una supernova. Los escombros de esta estrella destruida cayeron sobre la estrella compañera que orbitaba a su alrededor, como se ilustra en la representación artística del fenómeno.
Tras la explosión, las capas exteriores de la estrella fueron expulsadas, mientras que el resto colapsó sobre sí mismo, formando el agujero negro que existe hoy. A medida que la separación entre el agujero negro y la estrella compañera se reducía, debido a la pérdida de energía del sistema –principalmente a través de la producción de ondas gravitacionales–, el agujero negro comenzó a atraer materia de su compañera, recuperando parte del material que su progenitora había depositado previamente.
La mayor parte de este material cayó en el agujero negro, pero una pequeña cantidad formó un disco que orbita a su alrededor. A través de los efectos de potentes campos magnéticos y fricción en el disco, este material se expulsa hacia el espacio interestelar en forma de vientos poderosos. Aquí es donde entra en juego la caza arqueológica de rayos X. En 2005, los astrónomos utilizaron el Chandra para observar el sistema GRO J1655-40, cuando este era particularmente brillante en rayos X. Chandra detectó firmas de elementos individuales presentes en los vientos del agujero negro, obteniendo espectros detallados que revelaban el brillo de rayos X en diferentes longitudes de onda.
El equipo de astrónomos que analizó los datos de Chandra logró reconstruir características físicas clave de la estrella que había explotado, a partir de las pistas incrustadas en la luz de rayos X, comparando los espectros con modelos computacionales de estrellas que explotan como supernovas. Descubrieron que, basándose en las cantidades de 18 elementos diferentes en el viento, la estrella que se destruyó en la supernova tenía aproximadamente 25 veces la masa del Sol y era mucho más rica en elementos más pesados que el helio en comparación con el Sol.
Un artículo que describe estos resultados, titulado «Supernova Archaeology with X-Ray Binary Winds: The Case of GRO J1655−40», fue publicado en The Astrophysical Journal. Este análisis allana el camino para futuras investigaciones de arqueología de supernovas utilizando otras explosiones de sistemas estelares dobles.
