Зірки - це, по суті, величезні термоядерні електростанції. Зірки, що тривають від мільйонів до мільярдів років, знаходяться в рівновазі протягом більшої частини свого життя. Хоча гравітаційне тяжіння має тенденцію тягнути весь матеріал зірки в одну точку, енергія, що виробляється внаслідок процесів синтезу в ядрі, прагне назовні, таким чином протидіючи гравітаційному притяганню. Наше Сонце - відносно легка маса, енергія якої в даний час забезпечується плавленням водню. Коли це закінчується, після короткого періоду синтезу з використанням гелію, залишаючи червону гігантську фазу нашої власної центральної зірки, воно живе як карликовий білий карлик протягом мільярдів років.
Смерть важчих зірок - набагато бурхливіша подія, ніж ця. У зірок масою 10–100 сонячних мас у процесах синтезу відбувається утворення елементів, що збільшуються, до тих пір, поки майже все ядро зірки не перетвориться на атоми заліза. Злиття атомів заліза тепер вимагатиме вкладення енергії, тому в цю епоху внутрішнє виробництво енергії раптово буде перервано. Через переважання сили тяжіння матеріал зовнішніх шарів зірки падає всередину. Досягнувши ядра, зовнішні шари скидаються із зірки під час вибуху наднової, тоді як сам центр перетворюється на нейтронну зірку або чорну діру, залежно від маси зірки і, отже, інтенсивності вибуху.
Що станеться, коли вибухне справді величезна зірка з сотнями сонячних мас? Ці гіганти розвивають зовсім інший баланс, ніж їхні колеги з меншою вагою. Згідно з теоріями, фотони, що утворюються в ядрі і рухаються назовні, мають таку високу енергію, що вони утворюють пари елементарних частинок, електрони та позитрони, тому в цьому процесі енергія, що виробляється зіркою, використовується для створення масивних елементарних частинок з немасових фотонів. Однак у випадку з цими гігантами, коли зірка руйнується, зовнішні шари падають не на майже чисто залізне ядро, а на ядро набагато легших атомів кисню. Це гаряче стиснене кисневе ядро вибухає надзвичайно сильно під час термоядерної реакції, яка майже повністю руйнує ядро зірки.
Залишки наднової Кеплера. Матеріал, який колись потрапив у вибух зіркою, яка колись жила в центрі конструкції, все ще утворює конверт, що розширюється (Джерело: NASA)
Хоча теорія, що описує ці процеси, була розроблена кілька років тому, досі такого об'єкта не спостерігалося. Нещодавно група німецьких, англійських, китайських та американських дослідників на чолі з ізраїльськими вченими дослідила наднову SN 2007bi, яка вибухнула у далекій карликовій галактиці. В ході досліджень було встановлено, що спостережуваний об'єкт ідеально вписується у вищезазначену модель. Аналізуючи дані, дослідники виявили, що маса зірки могла становити до 200 мас Сонця. Спостереження за зіркою такої величезної маси цікаво також тим, що, згідно з нашими спостереженнями та теоріями в оглядовій частині Всесвіту, близько 150 мас Сонця є верхньою межею маси зірок, і навіть деякі вчені кажуть, що існує верхня межа за розміром зірок. SN 2007bi, навпаки, підтверджує, що зірки такої величезної маси, хоча і надзвичайно рідкі, все ж існують; насправді, зірки набагато більше 1000 сонячних мас, можливо, жили на початку життя Всесвіту.
Вибухаючий зоряний гігант був виявлений у крихітній карликовій галактиці. Розмір цієї системи ледь перевищує століття розмір нашого Чумацького Шляху. На думку дослідників, у таких карликових галактиках можуть знаходитися подібні гігантські зірки, в яких досі невідомі ефекти дозволяють перетинати 150-масовий матеріал.
Подальші дослідження спостережуваної наднової та подібних гігантських зірок дадуть уявлення про процеси вибуху величезних зірок і можуть допомогти зрозуміти, як вони сприяли формуванню поточного матеріального складу Всесвіту. Наднові, які жили в минулому, були вкрай необхідними для утворення важчих елементів та перенесення їх у космічне середовище. Ці "забруднені" космічні хмари пізніше могли перерости в планетарні системи, здатні нести життя. Цікаво, наприклад, що під час вибуху наднової, який ми спостерігали, майже 100 мас Сонця (!) Нікелю з масовим числом 56 утворилися з руйнуючих майже 100 мас Сонця, на думку дослідників.