Una bombilla que no se funde, sino que brilla cada vez más hasta destrozar la lámpara entera. Así mueren las estrellas más masivas del universo. Cuando el núcleo de una estrella se calienta a miles de millones de grados, comienzan a crearse pares de partículas: electrones y sus antipartículas, los positrones. Este proceso roba energía que antes sostenía a la estrella, y esta colapsa, pero no en silencio, sino con una monstruosa explosión termonuclear. Este fenómeno se llama supernova por inestabilidad de pares.
Precisamente una explosión así parece haber dado origen a la supernova 2023vbw. Esta estalló en una pequeña galaxia donde las estrellas apenas contienen elementos pesados: el lugar perfecto para semejantes monstruos. Los telescopios la siguieron durante 190 días, y en ese tiempo liberó diez veces más energía que una supernova ordinaria por colapso de núcleo. Para alcanzar semejante potencia, la explosión debió expulsar al espacio unas 200–300 masas solares: una nube entera de materia estelar.
Pero lo más interesante no es solo su brillo récord. La luz de la supernova reveló que la explosión no fue perfectamente esférica. El material de la estrella chocó contra el gas circundante, y la forma de esa colisión delató una asimetría: quizás la estrella, antes de morir, expulsó sus capas de manera desigual. Estos detalles ayudarán a entender cómo viven y mueren las estrellas gigantes, que en su día sembraron el cosmos con los primeros elementos pesados.
Hoy solo vemos unas pocas erupciones así. Pero pronto telescopios como el Observatorio Vera Rubin comenzarán a encontrar cientos. Cada una es una ventana a una época en que el universo era joven y estaba lleno de gigantes estelares.
tal como lo escribieron los autores, en inglés 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.
La explosión de 2023vbw duró más que el viaje de una sonda de la Tierra a Marte por la trayectoria más lenta.
En la novela «Los propios dioses» de Isaac Asimov, la explosión de una estrella por un desequilibrio de partículas recuerda al mecanismo de inestabilidad de pares.