Сверхъестественный
Разделительный твердый знак (как и разделительный мягкий знак) фонетически обозначает звук Й в положении между согласным и гласным, поэтому он пишется перед буквами Е, Ё, Ю, Я, содержащими звук Й. Сравнить: сверхактивный, нет разделительного знака.
Сверхизысканный
Обычно И в корне меняется на Ы в большинстве случаев (играть – обыграть, розыгрыш, итог – подытожить, история – предыстория, идея – безыдейный, идущий – предыдущий, искусный – безыскусный), но только не после Ж и Х.
В этом случае отсутствие замены Ы на И связано с тем, что в русском языке отсутствуют подобные написания по следующим причинам: во-первых, после заднеязычных Г, К, Х обычно пишется И, но не Ы : гитара, хитрый, кинжал; во-вторых, после Ж пишется И в соответствии с орфограммой ЖИ-ШИ. Таким образом, выбор И в корне в данном случае делается с целью избежать сочетаний букв, которые в языке обычно не встречаются.