As pessoas pensam frequentemente que a arqueologia se faz nas profundezas das selvas ou no interior de pirâmides antigas. No entanto, uma equipa de astrónomos demonstrou que pode utilizar as estrelas e os remanescentes que estas deixam para trás para realizar um tipo especial de arqueologia espacial.

A partir de dados do Observatório de raios X Chandra da NASA, a equipa de astrónomos estudou as relíquias que uma estrela deixou para trás após a sua explosão. Esta "arqueologia de supernova" revelou pistas importantes sobre uma estrela que se autodestruiu - provavelmente há mais de um milhão de anos.

Atualmente, o sistema chamado GRO J1655-40 contém um buraco negro com quase sete vezes a massa do Sol e uma estrela com cerca de metade dessa massa. No entanto, nem sempre foi este o caso.

Originalmente, GRO J1655-40 tinha duas estrelas brilhantes. No entanto, a mais massiva das duas estrelas queimou todo o seu combustível nuclear e explodiu naquilo a que os astrónomos chamam uma supernova. Os detritos da estrela destruída "choveram" então sobre a estrela companheira que orbitava à sua volta, como mostra a ilustração.

Com as suas camadas exteriores expelidas, incluindo algumas que atingiram a sua vizinha, o resto da estrela que explodiu colapsou sobre si própria e formou o buraco negro que existe atualmente. A separação entre o buraco negro e a sua companheira teria diminuído ao longo do tempo devido à perda de energia do sistema, principalmente através da produção de ondas gravitacionais. Quando a separação se tornou suficientemente pequena, o buraco negro, com a sua forte atração gravitacional, começou a puxar matéria da sua companheira, recuperando algum do material que a estrela-mãe, que explodiu, tinha originalmente depositado.

Ao passo que a maior parte deste material se afundou no buraco negro, uma pequena quantidade caiu num disco que orbita à volta do buraco negro. Através dos efeitos de poderosos campos magnéticos e da fricção no disco, o material está a ser enviado para o espaço interestelar sob a forma de poderosos ventos.

É aqui que a caça arqueológica aos raios X entra na história. Os astrónomos usaram o Chandra para observar o sistema GRO J1655-40 em 2005, quando este era particularmente brilhante em raios X. O Chandra detetou assinaturas de elementos individuais situados nos ventos do buraco negro, obtendo espetros detalhados - brilhando em vários comprimentos de onda dos raios X - incorporados na luz de raios X. Alguns destes elementos estão destacados no espetro apresentado na imagem.

A equipa de astrónomos que analisou os dados do Chandra conseguiu reconstruir as principais características físicas da estrela que explodiu a partir das pistas impressas nos raios X, comparando os espetros com modelos informáticos de estrelas que explodem como supernovas. Descobriram que, com base nas quantidades de 18 elementos diferentes presentes no vento, a estrela há muito desaparecida, destruída na supernova, tinha cerca de 25 vezes a massa do Sol e era muito mais rica em elementos mais pesados do que o hélio, em comparação com o Sol.

Esta análise abre caminho a mais estudos de arqueologia de supernovas utilizando outras explosões em sistemas estelares duplos.

// NASA (comunicado de imprensa)
// Chandra/Harvard (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (The Astrophysical Journal)

Quer saber mais?

GRO J1655−40:
Simbad
Wikipedia

Buraco negro de massa estelar:
Wikipedia

Observatório de raios X Chandra:
NASA
Universidade de Harvard
Wikipedia