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超新星爆发的原理是什么？
宇宙奇观：超新星爆发
大多数时候，每天我们抬头看向天空时，总是亘古不变的太阳、月亮和星辰。除了太阳和月亮以及几大行星之外，如果你不仔细看，很难能看出这些“亮点”是会缓慢移动的。似乎星空就是这样，一直不曾改变。
但事实并非如此，如果你运气好，生活在正好有超新星爆发的年代，那在超新星爆发的那些日子里，你很有可能会看到天空中一个很明显的光点，甚至在白天也能看到的清清楚楚。
在《宋史·仁宗本纪》就记载这这么一句话：
嘉祐元年三月辛未，司天监言：自至和元年五月，客星晨出东方，守天关，至是没。
其中这里的1056年4月5日到1054年7月4日，司天监观测到了一颗客星，在这里指的就是超新星。
我们现在还能看到那次超新星爆炸遗留下来的蟹状星云。
在历史上，关于超新星爆发的记载就有非常的多。不过，这些超新星爆发的位置都距离我们较远，因此，我们不能感受到它具体有多恐怖。根据目前的观测、模型和理论推算，如果太阳的位置发生一起超新星爆发，最亮时达到太阳亮度的几十亿倍都有可能。当然如果真的发生了，地球基本上也就没了。所以，超新星爆发产生的能量是惊人的，亮度常常能够比拟一个星系。那这可怕的现象到底是如何产生的呢？
超新星爆炸的原理
实际上，超新星爆炸一般分两种情况：
热核爆炸
核坍缩
那这两种情况是咋回事呢？
其实我们可以从“粒子”的角度来看，宇宙大爆炸之初，随着温度逐渐下降，物质粒子逐渐产生，其中氢原子和氦原子在宇宙中是最多的。宇宙中各种天体其实都是有原子构成的，尤其是各种恒星，它们主要都是氢原子和氦原子在引力的作用下聚合在一起。
这时候，我们就要注意了，一般来说原子并不会整整齐齐地排列，而是十分好动的。
由于恒星自身的质量特别大，就导致恒星内核的温度特别高，压强特别大。就拿太阳来说吧，内核的温度就达到了1500万度。这样高的温度，使得原子自身的形态都保持不住了，电子和原子核开始放飞自我，各玩各的，所以恒星内核是没有完整的原子结构的，我们把这种状态叫做：等离子态。
这个时候就会出现一个问题，恒星内部大多都是氢，所以此时恒星内部应该是氢原子核和电子的海洋。氢原子核说白了就是质子，因此，恒星内核更类似于质子和电子的海洋。而质子和质子就会有一定地概率撞到一起，当条件足够时，就有可能会发生核反应，点燃恒星，当恒星被点燃，也就进入了主序星。
要注意的是，如果我们把恒星看成一个火炉，那这个火炉的燃料就是氢原子核（质子），而残余的炉渣就是氦原子核。其中四个质子发生核反应形成一个氦原子核，这个氦原子核是由两个质子和两个中子构成的。
然后，如果恒星的质量足够大，当核心所有的燃料都烧完后，恒星会通过自身的引力给自己换个档位，在这个过程中就会发生氦闪。
说白了就是让核心温度升高，换完挡之后，燃料就成了氦原子核，而炉渣就是碳原子核和氧原子核。
如果氦也烧完了，按理说就应该开始烧碳原子核或者氧原子核。可问题时，有的时候恒星质量不够，引力产生的温度不足以让碳原子核发生核聚变，这时也就换挡失败了。但是，也不是没有转机的。像太阳系这样，只有单一恒星的系统在宇宙中是少数，更多的是双星系统甚至三星系统。
一般在双星系统中，质量更大的恒星都比较着急，烧得都比较快，当烧到碳烧不动时，就会变成一颗白矮星。接着，另外一颗恒星也会慢慢烧完氢，然后变成一颗红巨星。这时候白矮星就有可能通过引力开始吃这颗红巨星。
这一次吃，白矮星的质量就会上升，就有可能达到触发碳核聚变反应的条件，这时候燃料就是碳，而炉渣则是原子序数更大的元素，比如：氧、氖、镁、硅等。
这个过程非常快，在毫秒级就完成了，所以这就好比大规模爆炸一下，一下子就全炸了，也就是热核爆炸，恒星会把自身的物质都抛洒到太空当中，什么也不剩下，这就是Ia型超新星，这个过程也叫做碳闪。
热核爆炸属于质量中不溜时候的情况，还有一种情况是恒星自身质量超级大，它还能通过引力继续把碳点着。所以，此时燃料是碳，炉渣是各种原子序数更大的元素。接近着，引力还会继续促发原子序数更大的硅发生核聚变反应。
此时，由于内核温度实在太高，导致外层的温度也很高，于是，恒星的每个层都在发生不同的核聚变反应，炉渣也各不相同，整个恒星看起来特别臃肿。
而最终核心的炉渣主要就是铁原子核，那铁原子核还能继续核聚变么？
实际上，铁原子核是十分稳定的，要让它发生核聚变需要巨大的能量输入，而生成的能量其实比没有输入的多。所以，铁原子核很难发生核反应。
但有些恒星就是这样引力特别大，于是继续挤压内核，直到核坍缩，光子都被压到铁原子核内部，直接把铁原子核击碎，产生自由的质子和中子，质子和电子反应生成中子和中微子，同时整个内核聚会炸开，这样就是IIa型超新星。
这种类型的超新星威力巨大无比，就是上文所说的，常常亮度可以堪比整个星系的水平。在超新星爆炸过程中，物质也会被抛洒到太空当中。内核向内收缩，形成一个中子星或者黑洞。
关于超新星爆炸的原理，我们就说到这里。
在人类历史上有哪些超新星爆发？
185年12月7日，东汉中平二年乙丑，中国天文学家观测到超新星185，这是人类历史上发现的第一颗超新星。该超新星在夜空中照耀了八个月。《后汉书·天文志》载：“中平二年（185年）十月癸亥，客星出南门中，大如半筵，五色喜怒，稍小，至后年六月消”。
1006年4月30日：位于豺狼座的SN 1006爆发，它可能是有史以来人们记录到的视亮度最高的超新星，据推断其亮度达到了-9等。据现代天文学家推测：“在1006年的春天，人们甚至有可能能够借助它的光芒在半夜阅读。”在中国宋朝，这颗超新星由司天监周克明等人发现，因而将它称作周伯星。在《宋史·天文志》卷五六中记载为：“景德三年四月戊寅，周伯星见，出氐南，骑官西一度，状如半月，有芒角，煌煌然可以鉴物，历库楼东。八月，随天轮入浊。十一月复见在氐。自是，常以十一月辰见东方，八月西南入浊。”
1054年7月4日：产生蟹状星云的一次超新星爆发，这次客星的出现被中国宋朝的天文学家详细记录，《续资治通鉴长编》卷一七六中载：“至和元年五月己酉，客星晨出天关之东南可数寸（嘉祐元年三月乃没）。”日本、美洲原住民也有观测的记录。
1572年11月初（可能在2日到6日之间）：仙后座的超新星（第谷超新星）爆发，丹麦天文学家第谷有观测的记录
1604年10月9日：蛇夫座的超新星（开普勒超新星），德国天文学家开普勒有详细观测的记录，这是迄今为止银河系里最后一颗被发现的超新星，视星等为-2.5等，距地球6000光年。它曾被伽利略用作反驳当时亚里士多德学派所谓上天永远不变的理论。
1885年8月19日：位于仙女座星系的超新星SN 1885A（仙女座S）被爱尔兰业余天文学家艾萨克·瓦德（Issac Ward）在贝尔法斯特发现，这是人类首次发现河外星系中的超新星，也是至今在仙女座星系中发现的唯一一颗超新星。
1987年2月24日：位于大麦哲伦星云的超新星1987A在爆发后的数小时内就被发现，是现代超新星理论第一次可以与实际观测比较的机会。它距地球约为五万一千四百秒差距，最亮时视星等为3等。
2006年9月18日：距地球2.38亿光年的超新星SN 2006gy爆发，是有史以来观测到的最强烈的超新星爆发。
超新星爆炸是如何发生的？超新星爆炸的威力到底有多大？
在观察到有史以来最明亮的超新星爆炸之一的十年后，瑞典和日本的研究人员已经找到了对超新星SN-2006Gy所发出的特殊射线的解释。在观测到有史以来最明亮的超新星爆炸之一的十年后，瑞典和日本的研究人员已经为超新星SN-2006Gy发出的特殊射线找到了解释。
此外，他们还找到了关于这颗超新星是如何诞生的解释。超新星爆炸是宇宙中最明亮的爆炸。超新星SN-2006Gy爆炸是这些事件中研究最多的，但研究人员一直无法确定其起源。斯德哥尔摩大学的天体物理学家和日本的研究人员在这颗超新星发出的光谱线中发现了大量的铁，这在其他超新星或天体中从未见过。而这一发现为这颗超新星的诞生提供了一个全新的解释。
"斯德哥尔摩大学天文学系的Anders Jerkstrand说："以前，没有研究人员测试过将中性铁（保留所有电子的铁）与SN-2006Gy中的未知射线进行比较的光谱线，因为铁通常被电离（失去一个或多个电子）。我们进行了测试，并兴奋地发现，中性铁的光谱与在超新星中观察到的光谱线完全相同。" "更令人兴奋的是，一颗超新星需要包含大量的铁（至少是太阳质量的三分之一）才能产生这样的光谱。这一发现直接打消了一些旧的假设，开辟了一种新的可能性。"
中性铁的存在是由以前未被承认的超新星SN-2006Gy的光谱确定的。红线代表观察到的光谱，黑线代表理论上的铁光谱。根据新的理论模型，sn-2006Gy在爆炸前的生命是由一个与地球差不多大小的白矮星和一个与我们太阳系差不多大小的富氢大质量星组成的。其中，白矮星绕着恒星运行。当富氢恒星的包层膨胀时（一种由恒星演化后期新燃料的点燃引起的现象），白矮星被其吞噬，并向其中心旋转。当它到达中心时，不稳定的白矮星在一个所谓的Ia型超新星中爆炸了。然后，这颗超新星与喷出的包络体相撞，包络体在前行过程中被抛出，巨大的碰撞触发了超新星SN-2006Gy，产生了巨大的光辉。
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