天文学有许多等待解决的问题，其中超新星（supernovae）扮演的角色就是重要议题。爆炸威力比超新星大10倍甚至100倍的“极超新星”（hypernova，又称特超新星）更是科学家锁定研究的对象，虽然极为罕见，但科学家通过计算机模拟了爆炸过程。
科学家对超新星进行很多研究，研究人员知道超新星的运行模式及类型，也知道超新星如何锻造比氢和氦更重的元素，并了解爆炸时如何将这些重元素抛射至宇宙。但科学家认为这些理解与早期宇宙仍有差距。
中央研究院天文及物理研究所陈科荣助研究员主持一项超级计算机高分辨率模拟研究计划，团队针对极超新星模拟。极超新星的能量是一般超新星100倍以上，且质量介于太阳质量的130~250倍。早期宇宙中，恒星往往拥有更大质量，推测估计当时可能有更多极超新星。
成对不稳定超新星爆炸模拟示意图。（Source：ASIAA）
目前“极超新星”形成理论模式有两种，分别为“热核极超新星模型”及“黑洞极超新星模型”。研究团队选择以“热核极超新星模型”为理论架构，利用日本土立天文台CfCA超级计算机模拟实验，推测这种极超新星原恒星在演化最后阶段开始制造成对的正反电子，导致失控效应，使恒星压力下降塌陷，产生巨大爆炸，恒星完全摧毁，甚至连黑洞都没有，此过程科学家称为“成对不稳定超新星”（pair-instability supernovae，PI SNe）。
成对不稳定超新星3D结构模拟示意图，蓝色立方体为整体空间，橙色为镍56衰变区域。（Source：ASIAA）
陈科荣助研究员研究团队研究成果超越欧美各国，清楚模拟出“极超新星”爆炸后300天的模样，并知道极超新星内部气体运动与辐射的关系。300天演变时间，足以获得镍56（Ni-56）完整的衰变过程，并发现初期镍56变过程，加热气体会膨胀，形成一个薄膜结构，其中约有30%（伽马射线）能量用于推动薄膜运动，另外，70%能量可能变成极超新星的辐射。早期研究因忽略气体动力学效应，因此高估超新星的光度值。这些发现有助于进一步了解成对不稳定超新星的辐射机制及观测特征。
研究成果发布于《天文物理期刊》（ApJ）。
3种不同质量的极超新星模拟状况，红、黄、绿、蓝四色线代表镍丰度变化，灰阶为物质密度。左侧（模型1）质量为105个太阳质量；中间（模型2）质量为110个太阳质量。右侧（模型3）质量为225个太阳质量。