超新星

超新星是恒星的爆炸，它以恒星鐵核的崩塌開始。這一過程有時亮到即便在白天也能在地球上看到。超新星爆炸中發生的具體事件過程已經通過成熟的計算機模型分析過了。恒星核心開始崩塌是一個突發的過程，事實上，計算表明僅需要80毫秒就可以使直徑2000千米的核心崩塌到20千米。這一初始崩塌是原中子星的開始。隨著中子星的形成，電子與質子結合，釋放出大量的中微子。這些粒子開始向這一死亡恒星外逃逸。

↑在1987年2月，天文學家看到了望遠鏡發明以后觀測到的最近的一次超新星。超新星1987a在銀河系的一個衛星星系——大麥哲倫星云中爆炸。一個膨脹的沙漏形氣泡很可能制造出兩個圍繞超新星的巨大圓環。

隨著恒星持續崩塌，較輕物質開始從內核上落下，達到接近1萬千米/秒的速度。隨著這些物質沖擊內核，釋放出高能光子（X射線和伽馬射線），它們打破了部分鐵原子核。該反應也增加了形成中的中子星周圍物質的密度，并使中微子不再能逃逸出去。先前逃逸出去的中微子穿過恒星向外移動到宇宙中，這些逃逸的中微子被稱為中微子脈沖，它們對天文學家而言是即將發生的可見超新星爆炸的提示。

當中子星到達最致密的大小時，它停止崩塌并且反彈。這一反應沖擊了上層持續落向中子星的物質，并產生震波。當震波穿過恒星，它分開了原子核，釋放能量以繼續進一步的核聚變過程。隨著被困住的中微子奮力向內核外運動，它們為震波提供了額外的能量。在內核崩塌大約1秒后，震波積攢了足夠的能量以爆炸性的膨脹穿過恒星，震波穿過整個恒星需要將近30分鐘。在它到達表面時，外部的宇宙就看到了恒星的爆炸。在剩下的活躍核熔爐中，比鐵重的所有元素都能夠產生出來，包括放射性元素。

超新星對天文學家的價值在于它們提供了測量宇宙間距離的理想工具。光在向外傳播的過程中受到平方反比定律的限制，這意味著如果你將光的距離變為原來的3倍，它的強度會下降為原來的1/9。如果知道開始的光亮度，光的亮度衰減量就能夠被用于計算到達它所在位置的距離。

由于超新星都是在核心達到1.4倍太陽質量以后，由鐵核的崩塌開始，崩塌和爆炸的過程都十分相似。所有的超新星爆炸都有幾乎相同的能量輸出，這意味著它們將達到幾乎相同的亮度。因此當超新星在一個遙遠星系中爆炸時，它的觀測亮度與理論亮度就能利用平方反比定律比較，到達該星系的距離就能計算出來。

←蟹狀星云是一顆在1054年爆炸的恒星的遺跡。這一爆炸被當時的中國和日本天文學家所記錄。研究表明在周圍的云層中有著大量的氦，這是在恒星爆炸前產生的。

→可見的超新星爆炸以恒星的內核崩塌釋放的中微子脈沖為先導。意大利的GALLEX等實驗設備能夠探測到這一脈沖。這一設備被埋在巖石表層下1400米處起防護作用，以阻止其他不能夠穿過這樣深度的無用粒子。

←星系M82有著大量發出無線電波長的超新星，在這里以氣泡的形式表示。通常在螺旋星系中每一個世紀只產生一次超新星爆炸，但在M82中，早期的異常高速的恒星形成，也就是所謂的星暴，導致目前超新星產生頻率的增加。

超新星在典型的螺旋星系中基本上每一世紀發生一次。但對銀河系中心的精確觀測顯示出了一個大質量恒星帶，這些恒星都是立刻形成的。這意味著在大約1億年后它們到達生命的最后階段時，這些恒星將幾乎在同一時間爆炸，產生名為星暴的天文現象。