藝術(shù)家描繪的II型超新星1993J。NASA / ESA / G. Bacon
宇宙中存在著一些超乎我們理解力的地方，超新星就是這樣一個(gè)極端的例子。一顆恒星，如果它的質(zhì)量和體積達(dá)到太陽的若干倍，當(dāng)它耗盡燃料后，就會(huì)以一種極為猛烈的方式，在不到一秒的時(shí)間內(nèi)死去。
在一瞬間，一整顆恒星都會(huì)向內(nèi)坍塌，形成一個(gè)黑洞（或中子星），產(chǎn)生一系列宇宙間密度最大的元素，然后向外爆發(fā)，釋放出相當(dāng)于幾百萬甚至幾十億顆恒星的能量。
但并不是所有超新星都是一樣的。超新星可以分為不同的類型，它們由不同類型的恒星產(chǎn)生，爆發(fā)的方式各不相同，留下的殘骸也不一樣。
超新星大體上可以分I型和II型，每一型又有多個(gè)子類。讓我們先從II型超新星說起。
II型超新星1987A。NASA / ESA / 哈勃太空望遠(yuǎn)鏡
氫在恒星內(nèi)部通過聚變轉(zhuǎn)化成氦。這樣的反應(yīng)會(huì)以光子的形式釋放出能量，光壓會(huì)抵消掉朝向恒星內(nèi)部的引力作用，恒星因此保持穩(wěn)定。
像太陽這樣的恒星，由于質(zhì)量的限制，無法通過聚變生成比碳（氦聚變的產(chǎn)物）更重的元素。因此一旦氦耗盡，核聚變就會(huì)停止。太陽會(huì)變成一顆白矮星，然后慢慢冷卻。
但是如果恒星的質(zhì)量達(dá)到太陽的8至25倍，核聚變就會(huì)一直進(jìn)行下去，生成更重的元素。氫耗盡后，氦開始燃燒并生成碳；氦耗盡后，碳開始燃燒并生成氖；碳耗盡后，氖開始燃燒……核聚變會(huì)像鏈條一樣一直進(jìn)行下去，直到生成鐵。鐵聚變成更重的元素，需要消耗的能量大于它釋放出的能量，因此聚變只能到此為止。
聚變一旦停止，光壓便無法再抵擋強(qiáng)大的引力，恒星的外層就會(huì)在不到一秒鐘的時(shí)間內(nèi)向內(nèi)坍縮，物質(zhì)高速撞上堅(jiān)硬無比的內(nèi)核，然后向猛烈反彈，形成壯觀的超新星爆發(fā)。恒星的內(nèi)核也會(huì)在爆發(fā)中變成致密的中子星。如果恒星的質(zhì)量達(dá)到太陽的25倍以上，其內(nèi)核就會(huì)變成一個(gè)黑洞。
質(zhì)量超過太陽100倍的超級(jí)巨星在超新星爆發(fā)中幾乎會(huì)尸骨無存。宇宙誕生后不久，太空中曾經(jīng)出現(xiàn)過許多質(zhì)量達(dá)到太陽幾百甚至幾千倍的超大質(zhì)量恒星，它們是由純氫和純氦構(gòu)成的。這些巨獸的壽命極短，爆發(fā)時(shí)產(chǎn)生的能量也是我們難以想像的。
藝術(shù)家描繪的超新星爆發(fā)。ESO
而I型超新星較為罕見，它是由一種奇特的雙星系統(tǒng)產(chǎn)生的。
在這樣的雙星系統(tǒng)中，有一顆必須是白矮星，也就是死去已久的主序星殘骸。另一顆可以是任意類型的恒星，如紅巨星、主序星，或另一顆白矮星。
這兩顆恒星必須十分靠近。因此白矮星會(huì)從它的同伴那里竊取物質(zhì)，讓自己變得越來越大。當(dāng)它竊取的物質(zhì)質(zhì)量達(dá)到太陽的1.4倍時(shí)，就會(huì)爆發(fā)成超新星。
Ia型超新星的形成機(jī)制，左側(cè)是白矮星，它正在從它的伴星那里竊取物質(zhì)。NASA
由于存在這個(gè)1.4倍的指數(shù)，天文學(xué)家可以把Ia型超新星當(dāng)成在宇宙中測(cè)量距離的“標(biāo)準(zhǔn)燭光”。由于我們知道多大的能量能夠?qū)е鲁滦潜l(fā)，因此就能計(jì)算出它和我們之間的距離。
宇宙中能夠觸發(fā)超新星爆發(fā)的機(jī)制其實(shí)很多，恒星的合并、白矮星的合并，甚至是中子星的合并都會(huì)引發(fā)超級(jí)超新星和伽瑪射線暴的出現(xiàn)。不過這種現(xiàn)象本身是較為罕見的。
物理學(xué)家用粒子加速器制造出了許多周期表上原本沒有的重元素。像第117號(hào)元素Uus（Ununseptium）和第113號(hào)元素Uut（Ununtrium）。制造這些元素需要極大的能量，它們的半衰期也極短，能夠存在的時(shí)間可能連一秒都不到。
而在超新星爆發(fā)中，可能會(huì)產(chǎn)生許多這樣的元素。這是一種我們難以想像的大威力粒子加速器。
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