¿Qué es una supernova de par-inestabilidad?

Una supernova de inestabilidad de pares es un tipo especial de supernova, o explosión estelar, que ocurre solo en estrellas que son muy masivas (entre 130 y 250 masas solares), tienen tasas de rotación bajas a moderadas y baja metalicidad (principalmente de hidrógeno y helio ) En una supernova de inestabilidad de pares, el núcleo de la estrella es tan extremadamente energético que las colisiones entre los rayos gamma y los núcleos atómicos dan como resultado la creación espontánea de pares de electrones-positrones, desviando gran parte de la energía térmica y provocando una caída de la presión. Esta caída de presión resulta en el colapso parcial de la estrella debido a la gravedad.

Las regiones de colapso se sobrecalientan rápidamente a temperaturas y presiones extremas, lo que provoca la rápida fusión de los núcleos atómicos y la enorme liberación de energía. La energía térmica resultante es tan grande que hace explotar la estrella por completo, sin dejar nada atrás. Todas las demás supernovas dejan un agujero negro o restos de estrellas de neutrones.

Se cree que las supernovas de inestabilidad de pares son raras hoy en día, con solo un candidato observado en la historia astronómica reciente: SN 2006gy, que se llamó "la explosión estelar más brillante jamás registrada". Era diez veces más poderoso que una supernova, y al igual que otras explosiones de supernovas se denominaba hipernova. Algunos científicos han propuesto que las supernovas de inestabilidad de pares podrían dejar un remanente de estrella de quark, pero esto no está confirmado.

Aunque las supernovas de inestabilidad de pares rara vez se observan en el presente, se cree que fueron muy numerosas en el pasado distante, entre las estrellas de Población III primordiales, supermasivas y de baja metalicidad. Estas son las primeras estrellas en aparecer después del período de oscuridad de 100 millones de años que siguió al Big Bang. Son lo suficientemente antiguos y distantes para ser prácticamente inobservables con nuestra tecnología de telescopio actual, aunque el telescopio espacial James Webb ha captado imágenes de la luz antigua que se cree que es el tenue resplandor de las estrellas de la Población III.

Eta Carinæ es una estrella en nuestra galaxia con tanta masa (100-150 masas solares) que puede explotar en una supernova de inestabilidad de pares al final de su vida. Al estar a solo 4.500 años luz de la Tierra, si explotara, sería tan brillante que sería posible leer de noche usando su luz. La supernova incluso sería visible durante el día, como la Luna. Afortunadamente, todavía no sería lo suficientemente enérgico como para dañar significativamente la atmósfera de la Tierra.