不稳定对超新星发生于正负电子对产生时，在原子核和高能的伽玛射线碰撞下生产出自由电子和正子，减弱了在超巨星核心内部产生的热压力。这种压力的减弱导致局部的崩溃，然后大量快速的燃烧造成热失衡的热核爆炸，将恒星完全的吹散而无需留下黑洞的残骸。不稳定对超新星只会发生在质量介于130至250太阳质量间，并且拥有低至中等金属量的恒星。SN 2006gy曾被假设是不稳定对超新星，但没有得到证实。SN 2007bi是第一颗被证实的不稳定对超新星。而2007年11月发现的Y-155则是又一颗被证实的这种类型的超新星。
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