Una supernova de inestabilidad de par es un tipo especial de supernova, o explosión estelar, que ocurre solo en estrellas que son muy masivas (entre 130 y 250 masas solares), tienen tasas de rotación bajas a moderadas y baja metalicidad (principalmente formadas por hidrógeno y helio). ). En una supernova de inestabilidad de pares, el núcleo de la estrella es tan extremadamente enérgico que las colisiones entre los rayos gamma y los núcleos atómicos dan como resultado la creación espontánea de pares de electrones y positrones, desviando gran parte de la energía térmica y provocando una caída de presión. Esta caída de presión hace que la estrella colapse parcialmente debido a la gravedad.
Las regiones colapsadas se sobrecalientan rápidamente a temperaturas y presiones extremas, lo que provoca la rápida fusión de los núcleos atómicos y una tremenda liberación de energía. La energía térmica resultante es tan enorme que hace volar la estrella por completo, sin dejar nada atrás. Todas las demás supernovas dejan restos de agujeros negros o estrellas de neutrones.
Se cree que las supernovas de inestabilidad de pares son raras en la actualidad, con solo un candidato observado en la historia astronómica reciente: SN 2006gy, que fue llamada «la explosión estelar más brillante jamás registrada». Era diez veces más poderosa que una supernova y, al igual que otras supernovas, las explosiones se denominaban hipernova. Algunos científicos han propuesto que las supernovas de inestabilidad de pares podrían dejar un remanente de estrella de quark, pero esto no está confirmado.
Aunque las supernovas de inestabilidad de pares rara vez se observan en el presente, se cree que fueron muy numerosas en el pasado distante, entre las estrellas primordiales, supermasivas y de baja metalicidad de la Población III. Estas son las primeras estrellas que nacieron después del período de oscuridad de 100 millones de años que siguió al Big Bang. Son lo suficientemente antiguos y distantes como para ser prácticamente inobservables usando nuestra tecnología de telescopio actual, aunque el Telescopio Espacial James Webb ha captado imágenes de luz antigua que se cree que es el tenue resplandor de las estrellas de la Población III.
Eta Carinæ es una estrella en nuestra galaxia con tanta masa (100-150 masas solares) que puede explotar en una supernova de inestabilidad par al final de su vida. Al estar a solo 4,500 años luz de la Tierra, si explotara, sería tan brillante que sería posible leer de noche usando su luz. La supernova incluso sería visible durante el día, como la Luna. Afortunadamente, todavía no sería lo suficientemente enérgico como para dañar significativamente la atmósfera de la Tierra.