超新星是 恒星在死亡时发生的剧烈爆炸。这种爆炸是宇宙中规模最大的变星现象之一,释放的能量极其巨大,通常可以达到10^41至10^44焦耳,相当于太阳在其一生中辐射能量的总和,甚至能够照亮整个星系,并持续几周至几个月才会逐渐衰减。
超新星的形成通常与恒星的演化过程密切相关。对于质量至少是太阳8倍的恒星,当它们的核心中聚变出铁之后,核聚变反应难以为继,失去辐射压支撑的核心将会在自重的作用下发生引力坍缩,而核心之外则会发生剧烈的爆炸,从而形成超新星。此外,如果白矮星从伴星那里吸收了足够多的物质,直到大于1.44倍太阳质量(钱德拉塞卡极限),它也会发生热失控下的核聚变,最终将恒星完全摧毁。
超新星爆发时,恒星的大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散,并向周围的星际物质辐射激波。这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构,这被称作超新星遗迹。超新星爆发事件就是一颗大质量恒星的“暴死”。
超新星在宇宙中具有重要意义,因为它们不仅能够照亮整个星系,还会在爆炸过程中将重元素喷射到宇宙中,这些元素将成为新一代恒星和行星的基本组成部分,对于构建宇宙中的生命至关重要。此外,超新星爆发产生的激波也会压缩附近的星际云,这是新的恒星诞生的重要启动机制。