Kas yra poros nestabilumo supernova?

Porų nestabilumo supernova yra ypatingas supernovos tipas arba žvaigždžių sprogimas, vykstantis tik labai masyviose (nuo 130 iki 250 Saulės masės), turinčiose mažą ar vidutinį sukimosi greitį ir mažą metališkumą (daugiausia iš vandenilio ir helio) ). Nestabilumo poroje supernovoje žvaigždės šerdis yra tokia nepaprastai energinga, kad susidūrus gama spinduliams ir atominiams branduoliams, spontaniškai susidaro elektronų ir pozitronų poros, kurios pašalina didžiąją dalį šiluminės energijos ir dėl to sumažėja slėgis. Dėl šio slėgio kritimo žvaigždė iš dalies žlunga dėl gravitacijos.

Žlugimo sritys greitai perkaista iki ekstremalių temperatūrų ir slėgio, todėl greitai susilieja atominiai branduoliai ir išsiskiria milžiniška energija. Gauta šiluminė energija yra tokia didžiulė, kad visiškai susprogdina žvaigždę, nieko nepalikdama. Visos kitos supernovos palieka juodųjų skylių arba neutroninių žvaigždžių likučius.

Manoma, kad porų nestabilumo supernovos šiandien yra retos, o naujausioje astronomijos istorijoje buvo pastebėtas tik vienas kandidatas: SN 2006gy, kuris buvo vadinamas „ryškiausiu kada nors užfiksuotu žvaigždžių sprogimu“. Ji buvo dešimt kartų galingesnė už supernovą ir, kaip ir kitos panašios supernovos, sprogimai buvo vadinami hipernova. Kai kurie mokslininkai pasiūlė, kad poros nestabilumo supernovos gali palikti kvarko žvaigždės likučius, tačiau tai nepatvirtinta.

Nors šiuo metu porų nestabilumo supernovos pastebimos retai, manoma, kad tolimoje praeityje jų buvo labai daug tarp pirmykščių, supermasyvių, mažo metališkumo III populiacijos žvaigždžių. Tai pirmosios žvaigždės, atsiradusios po 100 milijonų metų tamsos periodo po Didžiojo sprogimo. Jie yra pakankamai seni ir nutolę, kad būtų praktiškai nepastebimi naudojant mūsų dabartinę teleskopo technologiją, nors James Webb kosminis teleskopas atvaizdavo senovės šviesą, kuri, kaip manoma, yra silpnas III populiacijos žvaigždžių švytėjimas.

Eta Carinæ yra mūsų galaktikos žvaigždė, turinti tiek masės (100–150 saulės masių), kad pasibaigus savo gyvavimo laikui ji gali sprogti poros nestabilumo supernovoje. Būdama tik 4,500 šviesmečių atstumu nuo Žemės, jei ji sprogtų, ji būtų tokia ryški, kad naudojant jos šviesą būtų galima skaityti naktį. Supernova būtų matoma net dieną, kaip Mėnulis. Laimei, jis vis tiek nebūtų pakankamai energingas, kad smarkiai pakenktų Žemės atmosferai.