donde van los archivos luego de vaciar la papelera?

Es una gran pregunta, que parece fácil de responder, pero no hay una "teoría" comprobada..

Los archivos son sólo bits grabados magnéticamente en el disco duro (dependiendo del archivo se alinean las partículas ferromagnéticas), pero no se desmagnetizan apenas se borra un archivo, sino que el sistema reconoce que ya no existe, quedan físicamente en el disco duro, pero no son más visible por el usuario, se alinean en un sólo sentido y Windows lo identifica como espacio vacío.
Por eso cuando desfragmentamos el disco se ahorra tanto espacio, porque se borran todos esos bits inservibles que quedaron como vestigio (rastro) de los archivos borrados en el sistema.

Se cree que windows hace copias de los archivos y los mete en una carpeta "X", y cuando decides hacer una recuperación del sistema, ya sea sea desde el msconfig.exe o con algun programa, los pone de nuevo.

En otras palabras. Los archivos buenos van al cielo, y el porno al infierno.