超新星是一种极度明亮的天体,是宇宙中最炫目的现象之一。它们是巨大恒星爆炸的结果。当一颗恒星燃烧完毕并耗尽了核能时,它的核心将塌缩而引发爆炸,释放出极其巨大的能量,从而产生超新星。超新星爆炸的能量相当于恒星释放的数十亿个核弹爆炸的能量。
超新星的爆发通常分为两类:一类是核塌缩超新星,另一类是燃烧爆炸超新星。
核塌缩超新星是由质量超过核塌缩极限的恒星引起的。当一颗质量较大的恒星核心燃料耗尽时,没有能量来抵抗核心的引力塌缩。核心塌缩时会产生极高的温度和压力,这导致了一个大质量中子星或黑洞的形成。核塌缩超新星爆炸释放的能量巨大,产生的辐射可以几乎与整个星系相媲美。
燃烧爆炸超新星是由轻的恒星引起的,它们有一个外层的氢气球和一个内部的炭氧核心。当恒星的核心内燃烧行星内的氢燃料耗尽时,核心的重力将逐渐压缩和加热。最终,温度足够高以至于引发了氢的核聚变,这导致了一个燃烧爆炸。虽然燃烧爆炸超新星的能量远不及核塌缩超新星,但它们仍然是宇宙中最亮的天体之一。
超新星爆炸之后,会释放出大量的物质和能量,并将它们散布到周围的空间。这些物质和能量的散布对于星系的演化和宇宙的化学历史具有重要意义。超新星爆炸产生的物质包括重元素,如氧、碳、铁等,这些重元素将成为新的星体形成的原料,为后续的恒星和行星提供了物质基础。
超新星的爆发可以在夜空中被观察到。在超新星爆炸之后,它们会释放出非常明亮的闪光,通常在几个星期内衰减。人类历史上最著名的超新星是1572年的卡西尼超新星和1054年的蟹状星云,它们分别在当时引起了巨大的轰动。