La NASA ha descubierto los secretos que había ocultos en los restos de una estrella muerta
La arqueología no solo ocurre en antiguas pirámides o en las profundidades de la selva. Un equipo de astrónomos ha demostrado que es posible hacer arqueología en el espacio, estudiando los restos de estrellas que explotaron hace millones de años. Utilizando el Observatorio de Rayos X Chandra de la NASA, los científicos han investigado los vestigios de una supernova para reconstruir la historia de una estrella que se autodestruyó.
El sistema GRO J1655-40: una historia de destrucción y renacimiento
Hoy en día, el sistema denominado GRO J1655-40 alberga un agujero negro con una masa siete veces superior a la del Sol, junto a una estrella compañera con la mitad de su masa. Sin embargo, no siempre fue así.
Inicialmente, este sistema binario estaba compuesto por dos estrellas brillantes. Con el tiempo, la más masiva agotó su combustible nuclear y culminó su vida en una explosión de supernova. Los restos de la estrella destruida impactaron a su estrella compañera, contaminando su atmósfera con elementos pesados. Lo que quedó del colapso formó el agujero negro que hoy domina el sistema.
La interacción gravitacional entre ambos cuerpos hizo que la distancia entre ellos se redujera con el tiempo debido a la pérdida de energía a través de ondas gravitacionales. Cuando la separación fue lo suficientemente pequeña, el agujero negro comenzó a extraer material de su compañera, recuperando parte de los elementos que su predecesora había transferido en la explosión inicial. Parte de este material cayó en un disco de acreción que rodea el agujero negro, generando potentes vientos cósmicos que expulsan materia al espacio interestelar.
La arqueología estelar con el Observatorio Chandra
El papel del Observatorio de Rayos X Chandra fue fundamental para este estudio. En 2005, cuando el sistema GRO J1655-40 estaba particularmente activo en rayos X, Chandra detectó firmas químicas en los vientos emitidos por el agujero negro. Analizando el espectro de luz X emitido, los astrónomos identificaron la presencia de elementos como silicio, magnesio, hierro, níquel, neón y cobalto.
Estos datos permitieron reconstruir las características físicas de la estrella original antes de su explosión. Según el análisis de los elementos presentes en los vientos, la estrella progenitora tenía aproximadamente 25 veces la masa del Sol y contenía una mayor concentración de elementos pesados en comparación con nuestra estrella.
La identificación de estos elementos en la luz X fue clave para rastrear el origen del material presente en el sistema actual. Mediante modelos computacionales, los astrónomos lograron comparar estas firmas químicas con las de estrellas en diferentes etapas evolutivas, obteniendo una imagen precisa de la estrella antes de su explosión.
El estudio del sistema GRO J1655-40 representa un hito en la arqueología estelar, ya que demuestra cómo la combinación de observaciones de rayos X y modelos teóricos pueden revelar detalles de eventos ocurridos hace millones de años. Este análisis abre la puerta a futuras investigaciones sobre otros sistemas binarios en la galaxia, permitiendo a los astrónomos profundizar en la historia de las estrellas masivas y sus explosiones.
Los resultados de este estudio fueron publicados en The Astrophysical Journal en mayo de 2024, en un artículo titulado Supernova Archaeology with X-Ray Binary Winds: The Case of GRO J1655−40. Los autores del estudio incluyen a Noa Keshet y Ehud Behar del Instituto Tecnológico de Israel (Technion), y Timothy Kallman del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA.
La investigación fue posible gracias al Observatorio de Rayos X Chandra, gestionado por el Centro de Vuelos Espaciales Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, y operado por el Centro de Rayos X Chandra del Observatorio Astrofísico Smithsonian desde Cambridge, Massachusetts.
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