مصباح لا يحترق بل يتوهج أكثر فأكثر حتى يفجر كامل التركيبة. هكذا تقريبًا تموت أضخم النجوم في الكون. عندما ترتفع حرارة نواة النجم إلى مليارات الدرجات، تبدأ أزواج من الجسيمات في التولد — الإلكترونات ونقيضاتها البوزيترونات. تستهلك هذه العملية الطاقة التي كانت تدعم النجم، فينهار، لكن ليس بهدوء، بل بانفجار نووي حراري هائل. يُطلق على هذا الحدث اسم المستعر الأعظم غير المستقر زوجيًا.
يبدو أن هذا النوع من الانفجارات هو ما أنتج المستعر الأعظم 2023vbw. لقد توهج في مجرة صغيرة حيث لا تحتوي النجوم تقريبًا على عناصر ثقيلة — مكان مثالي لمثل هذه الوحوش. راقبته التلسكوبات لمدة 190 يومًا، وخلال هذه الفترة أطلق طاقة أكبر بعشر مرات من المستعر الأعظم العادي الناتج عن انهيار النواة. لتحقيق هذه القوة الهائلة، كان على الانفجار أن يقذف في الفضاء حوالي 200-300 كتلة شمسية — سحابة كاملة من المادة النجمية.
لكن الأكثر إثارة للاهتمام ليس فقط السطوع القياسي. كشف ضوء المستعر الأعظم أن الانفجار لم يكن دائريًا تمامًا. اصطدمت مادة النجم بالغاز المحيط، وكشف شكل هذا الاصطدام عن عدم تناسق — ربما كان النجم يقذف أغلفته بشكل غير متساوٍ قبل موته. ستساعد هذه التفاصيل في فهم كيف تعيش وتموت النجوم العملاقة التي زرعت الكون ذات يوم بأول العناصر الثقيلة.
نرى حاليًا ومضات قليلة فقط من هذا النوع. لكن قريبًا ستبدأ تلسكوبات مثل مرصد فيرا روبين في اكتشافها بالمئات. كل واحدة منها هي نافذة على عصر كان فيه الكون شابًا ومليئًا بالعمالقة النجمية.
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2605.16487
Stars in the initial and carbon-oxygen core mass ranges of $$\sim140-260$$ and $$50-130$$ M$$_\odot$$, respectively, with low metallicity are predicted to experience copious electron-positron pair production in their cores, leading to a runaway thermonuclear explosion that obliterates the entire star in a luminous and long-duration pair-instability supernova explosion. Some previous supernovae have been interpreted in this context but lack the full range of predicted properties. Here, we report detailed observations and modeling of the hydrogen-rich supernova 2023vbw, which exploded in a low-metallicity ($$\sim0.1$$ Z$$_\odot$$) environment in a dwarf star-forming galaxy at a redshift of $$0.088$$. Its light curve exhibits a luminous ($$1.6\times10^{43}$$ erg s$$^{-1}$$) and long-duration ($$190$$ days) main peak, resulting in a total radiated energy of $$3\times10^{50}$$ erg, more than an order of magnitude greater than canonical core-collapse supernovae. Semi-analytical light-curve modeling yields a blue supergiant-like progenitor with an ejecta mass of $$170-350$$ M$$_\odot$$, radioactive nickel mass of $$1.2-1.6$$ M$$_\odot$$, and explosion energy of $$(6-13)\times10^{52}$$ erg, well matched by pair-instability models. The early and late-phase light curve and spectra also show evidence for interaction of the supernova ejecta with an aspherical circumstellar medium. Discoveries of numerous such events with the upcoming Rubin Observatory and Roman Space Telescope will shed light on the deaths of the most massive stars in the Universe.
استمر انفجار 2023vbw لفترة أطول من رحلة مسبار من الأرض إلى المريخ على أبطأ مسار.
في رواية «الآلهة أنفسهم» لإسحاق عظيموف، انفجار نجم بسبب اختلال توازن الجسيمات يشبه آلية عدم الاستقرار الزوجي.