En la fragua del universo, las estrellas no funden hierro, sino núcleos atómicos. Un horno común puede hacerlo, pero a veces el calor se vuelve tan intenso que el horno estalla en pedazos. Eso es, al parecer, lo que le ocurrió a la supernova SN 2024afyu. Su espectro mostró líneas de azufre y silicio que no dejan lugar a dudas: en su interior se fundieron varias masas solares de estos elementos. Para una supernova ordinaria, eso es una carga insoportable.
Cuando una estrella con una masa de 70 a 100 veces la del Sol llega al final de su vida, en su núcleo comienzan a crearse pares de partículas y antipartículas. Este proceso consume la energía que mantenía a la estrella contra la contracción. El núcleo se comprime bruscamente, la temperatura se dispara y todo el oxígeno y el silicio entran de golpe en reacciones termonucleares. La explosión no deja tras de sí ni una estrella de neutrones ni un agujero negro, solo una nube de materia en expansión. Este fenómeno se denomina supernova de inestabilidad de pares.
Los astrónomos siguieron a SN 2024afyu durante casi dos años y obtuvieron 48 espectros en ocho telescopios. La clave fueron dos líneas de azufre que se originan desde el mismo nivel de energía. Su brillo debería estar estrictamente relacionado, y la relación observada coincidió casi con la teoría. Esto permitió medir con confianza la masa de azufre y la temperatura de su zona: unas tres masas solares a 3700 kelvin. Estas cifras no encajan en un colapso de núcleo ordinario, pero se ajustan bien a los modelos de explosión por inestabilidad de pares.
Antes, los astrónomos buscaban este tipo de supernovas por su luminosidad y la forma de la curva de luz. Pero SN 2024afyu resultó ser más tenue que todos los candidatos conocidos, y podría haberse pasado por alto. Ahora existe un método más directo: observar las líneas de azufre y silicio. Si son demasiado intensas, significa que en el horno se fundió más de lo que una estrella normal podría lograr.
En la fragua del universo solo queda polvo en expansión. Pero en ese polvo está escrita la historia de una estrella que no ardió como carbón, sino como pólvora. SN 2024afyu se convirtió en el primer caso en que las líneas espectrales señalaron por sí mismas una explosión por inestabilidad de pares. Ahora tenemos una receta para encontrar tales hornos por todo el cielo.
Las líneas [S II] en 4070 Å y 1.03 micras surgen del mismo nivel de energía, por lo que su relación de luminosidades debe ser estrictamente fija. La relación observada de 1.41–1.44 coincidió casi exactamente con el valor teórico de 1.55, lo que constituyó un fuerte argumento a favor de la identificación.