天關客星
在我們的宇宙中，存在著各種各樣奇葩的天體和事件。比如說，我們人類這麼辛辛苦苦地觀測，結果幾千年過去之後，發現我們只看到了宇宙不到5%的物質總量，剩餘的95%都是我們看不到的，可以說是相當的諷刺。
同樣是看不到的還有黑洞，這個天體是宇宙中最殘暴的天體，沒有之一。見誰就撕誰，根本沒得商量，撕完也就算了，還會吃乾淨。
這些其實都是我們看不到的，但實際上，還有我們看得到的“奇觀”，這個奇觀叫做超新星爆炸。到底有多奇特呢？在1054年，宋代的人就記錄了一顆超新星，在《宋會要》當中，是這麼記載的。
至和元年五月，晨出東方，守天關。晝如太白，芒角四出，色赤白，凡見二十三日。
意思是說，這顆超新星在白天都能看得清清楚楚，大概這樣持續了23天。而如今我們還能看到它的殘骸，也就是蟹狀星雲。
可要知道的是，這顆超新星距離我們有6300光年，也就是9.46*10^12公里，這麼遠還能在白天看的清清楚楚，可以說是相當的神奇。那為什麼超新星爆炸會如此明亮呢？
今天，我們就來聊一聊這個話題。
IIa超新星爆炸到底咋回事？
超新星爆炸實際上有非常多的分類，不同的分類還有不同的說法。我們先從IIa型超新星說起，這也是宋朝記載的那次事件的超新星爆炸的類型。
首先，我們都知道，宇宙中存在著很多天體，但是有的天體暗，有的天體就比較明亮。這類很明亮的天體中，絕大多數都是恆星，太陽就是恆星。
而恆星的之所以可以很明亮的一個最重要的原因是內核在發生核聚變反應。那為什麼恆星能夠點亮核聚變反應呢？
其實答案很簡單，那就是恆星的質量夠大。科學家發現，當天體的質量達到了太陽質量的7%以上，天體的內核就可以發生核聚變反應，而這個核聚變反應其實就和自身的引力有關，引力越大，核聚變的就越劇烈。一般來說，由於宇宙中大部分的元素都是氫元素和氦元素，它們佔到了99%以上，因此，恆星的構成中，氫元素和氦元素也佔了大頭。在引力的作用下，恆星內部首先促發了氫元素的核聚變反應，這是因為氦核聚變所需要的條件遠比氫核聚變苛刻得多。而整個反應的過程會生成原子序數更大的氦元素。
而當核聚變反應被點燃後，就會產生一個對外的壓力，這壓力會和引力達到一個動態的平衡。
- 當引力佔上風時，內核受到擠壓，溫度提升，就會使得核聚變反應變得劇烈，以此產生更大的對外壓力來和引力平衡；
- 當對外壓力佔上風時，內核就會稍微膨脹，溫度就會下降，核聚變反應就沒有那麼劇烈了，產生的對外壓力也就會減少。於是，再與引力平衡。
當恆星內核的氫元素消耗得差不多之後，內核會在引力的作用下急劇壓縮，內核的溫度就開始飆升，如果達到了2億度，就可以點燃氦原子核的核聚變反應，同時會生成碳元素和氧元素。
同樣的，當氦元素消耗殆盡時，內核還會繼續被壓縮，直到促發原子序數更大的元素的核聚變反應，只要恆星的質量足夠大，就有可能一直往下進行，直到鐵元素。鐵元素是一個里程碑一樣的存在。
這是因為從原子核的角度來看，鐵原子核是最穩定的原子核。原子序數小於鐵元素的元素原子核都有聚變成鐵原子核的趨勢，同樣的，原子序數大於鐵元素的元素原子核都會裂變成鐵原子核的趨勢。這是因為在自然界，萬物都有趨向於穩定的特點。我們也把鐵原子核的這種穩定性稱為比結合能最大。
要知道無論是氫原子核的核聚變反應，還是氦原子核的核聚變反應，都會釋放出大量的能量，但要讓鐵原子核發生核聚變反應，是需要輸入大量能量的，但同時釋放的能量很少，這就是一筆虧本的買賣。因此，要讓鐵原子核發生核聚變反應的條件也是最難的，溫度要飆到幾十億度。由於這時候恆星的內核溫度特別高，這也影響到了恆星外層的溫度，使得外層各種還沒有發生核聚變反應的原子核發生核聚變反應。這就出現一層層的不同原子核的核聚變反應，就像洋蔥一樣。
由於鐵原子核的核聚變反應需要十分苛刻的反應條件，因此，內核在引力的作用下，溫度持續飆升，當達到一定程度時，光子會擊穿原子核，釋放出大量的質子和中子，質子會和自由的電子發生反應，生成中子和中微子。此時，內核會急劇地收縮，直到成為一顆中子星或者黑洞。
除此之外，釋放出來的中微子，在此時會快速的遠離恆星的核心，大部分的中微子會衝向宇宙的深處，一部分的中微子會被恆星的外層所捕獲，要知道這些中微子都是帶有巨大的能量，於是，就會引發超新星爆炸。
在這個過程中，會產生需要原子序數高於鐵元素的元素，同時釋放出大量的能量。
這就是IIa超新星爆炸，亮度常常可以達到一個星系的水平，當發生時，只要距離不算太遠，我們都能在天空中很明顯地看到它。
Ia超新星爆炸
IIa超新星爆炸最終還留下中子星或者黑洞，但有一類超新星爆炸連渣都不剩，這就是Ia型超新星爆炸。這類超新星爆炸實際上是因為，一些恆星的質量並不大，當內核的核聚變反應發生到氦原子核的核聚變之後，由於引力太小，無法繼續引發碳原子核的核聚變反應。於是，恆星就會變成一顆白矮星。
白矮星是緻密的天體，是除了黑洞和中子星之外，最恐怖的天體。如果這個白矮星是在一個雙星系統當中，並且另外一顆恆星演化到紅巨星時，這顆白矮星就會開始蠶食紅巨星。在蠶食伴星的過程，自身的引力會足見增加，直到可以點燃碳原子核的核聚變反應，於是，就會引發碳閃，把自己炸得渣都不剩，這也就是Ia型超新星爆炸。
以上，就是宇宙中最常見的兩種超新星爆炸，可以說，宇宙中大無奇不有，但我們可以得出這麼一個結論，宇宙之中，實際上是質量為王。質量的多少，或者說能夠達到多大的質量，會決定天體具體的種類，是恆星，還是行星，還是小行星；還會決定天體的演化，是IIa型超新星爆炸，還是Ia型超新星爆炸，還是白矮星，中子或者黑洞。
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