Folk tænker ofte på, at arkæologi sker dybt i jungler eller inde i gamle pyramider. Imidlertid har et team af astronomer vist, at de kan bruge stjerner, og de rester, de efterlader for at gennemføre en særlig slags arkæologi i rummet.
Minedata fra NASAs Chandra røntgenobservatorium, teamet af astronomer studerede de relikvier, som en stjerne efterlod, efter at den eksploderede. Denne “Supernova Archaeology” afslørede vigtige ledetråde om en stjerne, der selvdestruerede-sandsynligvis mere end en million år siden.
I dag indeholder det system, der kaldes Gro J1655-40, et sort hul med næsten syv gange solens masse og en stjerne med omkring halvdelen så meget masse. Dette var dog ikke altid tilfældet.
Oprindeligt havde Gro J1655-40 to skinnende stjerner. De mere massive af de to stjerner brændte imidlertid gennem alt dets nukleare brændstof og eksploderede derefter i det, som astronomer kalder en supernova. Affaldet fra den ødelagte stjerne regnede derefter på ledsagerstjernen i kredsløb omkring den, som vist i kunstnerens koncept.
Med sine ydre lag udvist, inklusive nogle slående sin nabo, kollapsede resten af den eksploderede stjerne på sig selv og dannede det sorte hul, der findes i dag. Adskillelsen mellem det sorte hul og dets ledsager ville være krympet over tid på grund af, at energi går tabt fra systemet, hovedsageligt gennem produktion af gravitationsbølger.
Da adskillelsen blev lille nok, begyndte det sorte hul med sit stærke tyngdekrafttrækning at trække stoffer fra sin ledsager og skruede noget af det materiale, som dets eksploderede forældrestjerne oprindeligt deponerede.
Mens det meste af dette materiale sank ned i det sorte hul, faldt en lille mængde af det på en disk, der kredser rundt om det sorte hul. Gennem virkningerne af kraftfulde magnetiske felter og friktion på disken sendes materiale ud i det interstellære rum i form af kraftig vind.
Det er her røntgenarisk arkæologisk jagt kommer ind i historien. Astronomer brugte Chandra til at observere Gro J1655-40-systemet i 2005, da det var særlig lyst i røntgenstråler. Chandra opdagede signaturer af individuelle elementer, der findes i det sorte huls vind ved at få detaljerede spektre-hvilket giver røntgenstråle-lysstyrke ved forskellige bølgelængder-indlejret i røntgenstrålingslyset. Nogle af disse elementer er fremhævet i spektret vist i indsættelsen.
Holdet af astronomer, der graver gennem Chandra-dataene, var i stand til at rekonstruere de vigtigste fysiske egenskaber ved stjernen, der eksploderede fra ledetrådene, der er præget af røntgenstrålelyset ved at sammenligne spektrene med computermodeller af stjerner, der eksploderer som supernovae.
De opdagede, at baseret på mængderne af 18 forskellige elementer i vinden, var den langvarige stjerne, der blev ødelagt i supernovaen, cirka 25 gange solens masse og var meget rigere i elementer, der var tungere end helium i sammenligning med solen.
Et papir, der beskriver disse resultater med titlen “Supernova Archaeology med røntgenbinære vinde: Sagen om Gro J1655−40” blev offentliggjort i The Astrophysical Journal.
Denne analyse baner vejen for flere supernova -arkæologistudier ved hjælp af andre udbrud af dobbeltstjernesystemer.