想像一下：
在宇宙深处的满天群星中，有一颗不值一提的星辰忽然越来越光亮极其，释放的光辉在一瞬间强大了千万倍，乃至可以点亮它所处的全部星球。它生命最后一刻的暴发，造成出可以摧毁一切生命的强辐射源，玩命地划过宇宙空间一角……
图 超新星暴发想像图 彩色图库| Science News
这就是超新星暴发，宇宙空间中最壮阔的美景之一。
殊不知，这一场生命终点的发生并不是结束，一场创造再生的旅途即将开始，而实际的全过程，就要大家渐渐地走入超新星，从掌握与它相应的物理化学全过程现在开始。
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夜空最美的太阳
早在公年185年，就会有一颗超新星点亮了地球上的星空，造成了大家的留意并被纪录了出来——这就是SN 185。它记述于《后汉书》，可是考虑到时代过于悠久，有关它的叙述并不是很多。
另一个超新星SN 1006则更有名气——它在宋代和中世纪欧洲的天空中绚丽了24个月，最靓的情况下甚至于比月亮还亮，给世界各国成千上万的观星者们带来了诸多或大凶或吉祥的猜测。
图 SN 1006暴发时的模仿图 彩色图库|Tunc Tezel
当我们进到天文望远镜时期，观察超新星就显得简便起來，大家已不再必须用人眼来观察这类在全部太阳系全是五十年一遇的壮观。而我们对超新星的认知也伴随着科技的发展慢慢深层次，也了解了超新星的形成原因：原先，这类色度不凡但没法长期的星辰，大多数是生命将要终结的大品质恒星1。
我们知道，恒星那么极大的星体，内部结构由于吸引力产生的工作压力是特别大的。依据热学基本原理，气体压强提升会致使溫度也提升。因而，恒星最火的核心就引燃了核反应，释放出来力量抵抗自己的吸引力塌缩。
殊不知，往惜累月的点燃造成了许多临时不可以点燃的核，这种核由于较为重，都沉积在恒星的核心，危害了点燃的速度。点燃缓解便会造成恒星进一步被缩小，核心溫度持续增长，最后便会将核心中更重的核的聚变反应引燃。
当品质十分大的恒星（一般超过8倍的太阳质量）的核心被引燃时，转化成的物质又会沉积产生新的核心，随后核心又被引燃，如此反复多次，直到再也没有可以用的核反应来供应动能，一场大崩溃就开始了：恒星核心在本身极大的作用力下缩小，却沒有能与之抵抗的动能，迅速化学物质就被夯实，分子的电子器件中间逐渐借助电磁感应排斥力来抵抗吸引力。可是，这类抵抗在大品质恒星中是白费的，在很大的工作压力下，电子器件也被嵌进了原子，全部核心变成了彻底由中子构成的球。
一般来说，这一场坍缩就告一段落了。可是假如这颗恒星品质真是太大（一般超过14倍的太阳质量），那麼就连中子中间的斥力都没法抵抗吸引力的缩小。伴随着最后一道防线的沦陷，全部核心统统坠落定位点，产生了一个光都没法肇事逃逸的超级黑洞。在这个核心坍缩的历程中，短期内里会释放出来极大的动能，以致于可以产生一场强烈的发生爆炸，将恒星机壳的化学物质立即彻底炸飞，传出的光辉乃至和它一生发的光的总产量非常。
图 SN 1987A暴发前（右）与爆发后（左）的对比分析。彩色图库| NASA
至此，一场绮丽的超新星暴发就留下了序幕，核心产生的中子星或超级黑洞在余灰中渐渐地制冷，而被炸飞的机壳则会产生膨松的星轨，等候下一次聚集。
2
身亡，或是再生？
超新星暴发，并不仅仅是生命的完毕，也是生命的打开。这一场壮美绚丽的暴发，称得上是一部打造世界的宇宙空间史诗。
必须解释一下，这儿的全球指的是宇宙空间中多种多样的恒星—行星系，包含很有可能出现于大行星上的各式各样的生命文明行为。
大家先从核生成这一定义谈起。大家这一彩色的世界是由元素组成的，而原素中间最本质的区别就取决于原子不一样。依据现阶段广泛接纳的大爆炸理论，宇宙起源于一场爆发，而大爆炸的物质仅有寥寥无几几类轻原子，例如氢、氦及其少许的锂等。殊不知，现阶段地球上纯天然存有着从氢到铀的诸多类型的原素，这种原素又是如何来的呢？
超新星，便是大部分偏重的原素的由来。
以前提及的超新星在暴发以前会持续产生核心又持续被引燃，这实际上也是一个核生成的全过程。轻核素点燃生成较为重的原素，不断开展直到铁才行——由于铁原子的聚变反应不会再释放出来动能而要消化吸收动能了，因此基本的核生成就结束了。
可是，超新星的演出慢慢来比较快。在大坍缩的历程中，充裕的热量和充足的中子会引起r全过程（迅速中子虏获全过程）。原子持续虏获中子提升品质，使铁以上的原素的生成变成很有可能。在这一场迅速核生成的飓风中，一般情形下由于生成速度小于原子核裂变速度而无法达到的位置会被提升，接着很多重元素（包含大家了解的银、金等重金属超标）就被生成了。这种重元素伴随着超新星暴发被喷出出来，飘落在星轨里，给予了产生大家多彩世界的物质条件。
图 超新星暴发前恒星内部结构好几个核心的平面图 彩色图库| University of Oregon
核生成给予了基本，但是超新星的危害还还未完毕。暴发造成的星轨会创造下一颗恒星，如同盘古开天地的传说故事一样。星轨中重的原素汇集在一起产生一个个核心，有的核心越聚越大，最后重新点燃了核反应产生新的恒星；小的核心围住恒星转动就建立了大行星，星辰们就是这样组成在一起产生了星球，如同大家了解的太阳系行星一样。与此同时，超新星暴发喷出的高能粒子，还会继续为它所抵达的宁静的星轨产生浪涛和振荡，加快星轨聚集的速率。有分析觉得，大家的太阳系行星便是以超新星暴发的蔓延到为突破口而产生的。
正因如此，超新星不但保证了全球产生的物质条件（原素），还带来了苗床（星轨），乃至连醒来服务项目（振荡）都保证了，这确实便是极致的一条龙服务啊！
图 超新星暴发产生的蟹状星云——这也是星球的再生 彩色图库|NASA
正如科学家奥利弗·克劳斯所言：
“
你人体里的每一个分子都来源于一颗超新星，你右手的分子与左手的分子或许来源于不一样的恒星。这确实就是我所了解的物理中最穷诗情画意的物品：你的一切都是星尘……
”
大家人体中的大多数原素都来源于超新星暴发的星轨，除开氢之外的碳氧元素和营养元素，绝大部分全是由超新星生成并释放出来的。实际上，不仅是大家，我们周围的天地万物几乎都来源于星空，都来源于几亿年前的一次次壮美的超新星暴发。
超新星，这类短暂性而绚丽的宇宙奇观，可以说成一部实至名归的造就了这多种多样全球的宇宙空间史诗！
感谢：感激中科院近代物理所胡钧教师审查全稿，并指出意见与建议。
文中为近代物理所第一届“理论与实践”科普作品写作比赛优秀作品，获得了“全国各地青少年研学旅行实践活动教育基地”新项目的适用（近代物理所于2018年当选全国各地青少年研学旅行实践活动教育基地）。
创作者|田宁
编写 |刘晓
注解：
1. 文中讲解的主要是核心坍缩型超新星，它是由一颗大品质单星因为核心坍缩产生的超新星暴发状况。也有一种超新星是由密近双星吸积系统软件产生的（Ia型超新星），即白矮星从伴星吸积充足的化学物质，使其星核溫度升高至碳燃烧的条件，最后产生迅速核反应进而彻底暴发分裂。
论文参考文献：
[1] C. E.Rolfs, W. S. Rodney. Cauldrons in the Cosmos ( Univ of Chicago Pr, 1988).
[2] C. Iliadis, Nuclear Physics of Stars ( Wiley, Weinheim, 2007)
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编辑：孙杰群
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