Cos'è una supernova di instabilità coppia?

Una supernova di instabilità a coppia è un tipo speciale di supernova, o esplosione stellare, che si verifica solo in stelle che sono molto massicce (tra 130 e 250 masse solari), hanno tassi di rotazione da basse a moderate e bassa metallicità (principalmente fatta di idrogeno ed elio). In una supernova di instabilità coppia, il nucleo della stella è così estremamente energico che le collisioni tra raggi gamma e nuclei atomici provocano la creazione spontanea di coppie elettroni-positroni, sottrando gran parte dell'energia termica e portando a un calo di pressione. Questa caduta di pressione provoca la stella che collassa parzialmente a causa della gravità.

Le regioni di collasso vengono rapidamente surriscaldate a temperature e pressioni estreme, causando la rapida fusione di nuclei atomici e un enorme rilascio di energia. L'energia termica risultante è così enorme che soffia completamente la stella, lasciando indietro nulla. Tutte le altre supernovae lasciano dietro diDovrebbe essere raro oggi, con un solo candidato notato nella recente storia astronomica: Sn 2006Gy, che è stata chiamata "la più luminosa esplosione stellare mai registrata". Era dieci volte più potente di una supernova e come altre esplosioni di supernovae venivano definite Hypernova. Alcuni scienziati hanno proposto che le supernove di instabilità a coppie potrebbero lasciarsi alle spalle un residuo di quark stella, ma questo non è confermato.

Sebbene nel presente siano osservate le supernove di instabilità a coppia, si pensa che fossero molto numerose nel passato lontano, tra le stelle primordiali, supermassicali, a bassa metallicità III. Queste sono le prime stelle a venire dopo il periodo di oscurità di 100 milioni di anni seguendo il Big Bang. Sono sufficientemente vecchi e distanti per essere praticamente non osservabili usando la nostra attuale tecnologia del telescopio, sebbene il telescopio spaziale di James Webb abbia imagimatoLa luce antica pensava essere il debole bagliore della popolazione III stelle.

Eta Carinæ è una stella della nostra galassia con così tanta massa (100-150 masse solari) che può esplodere in una supernova di instabilità a coppia alla fine della sua vita. Essendo solo 4.500 anni luce di distanza dalla Terra, se dovesse esplodere, sarebbe così luminoso che sarebbe possibile leggere di notte usando la sua luce. La supernova sarebbe persino visibile durante il giorno, come la luna. Fortunatamente, non sarebbe ancora abbastanza energico da danneggiare in modo significativo l'atmosfera terrestre.