超新星爆炸是什么？有多恐怖？

超新星爆炸，不了解天文的人，可能并不知道。當某些恒星的演化之旅接近末期時，就會以一場劇烈的爆炸終結生命，余下的部分變?yōu)槠渌祗w。這種爆炸便被稱為超新星爆炸。這個詞是沃爾特·巴德和弗里茨·茲威基在1931年創(chuàng)造的。

這種爆炸會在短時間內釋放出巨大的，包括可見光在內的電磁輻射，這些輻射甚至能夠照亮其所在的整個星系。理論計算表明，一顆超新星在這段時期內所輻射的能量可達10^44焦耳，這個能量數值非常大，可以與太陽在其一生（大約100億年）中輻射能量的總和相媲美，而有些極超新星發(fā)生爆炸時在短期內釋放的能量比太陽一生中釋放的能量還要多得多。

超新星爆炸可以分為兩大類。

一類是大質量恒星在生命末期，內部的核燃料耗盡，內部輻射壓力最終抵抗不了自身的重力，迅速發(fā)生引力坍縮，由引力勢能釋放導致的爆炸。通常只有質量在太陽質量8倍以上的恒星才會發(fā)生超新星爆炸。也就是說，太陽并不會發(fā)生超新星爆炸。

另一類則發(fā)生于雙星系統(tǒng)中，兩個白矮星合并，或者白矮星從伴星那兒吸積的物質累積到足夠的質量，達到了錢德拉賽卡極限（1.4倍太陽質量），也會引發(fā)超新星爆炸。聽起來這種爆炸不常見，實際上雙星系統(tǒng)在宇宙中很常見。

中子星和黑洞就是在超新星爆炸過程中形成的，這兩種致密天體密度極大，僅中子星上的密度就高達10億噸每立方厘米。不過，發(fā)生超新星爆炸并非總會形成這種致密天體，有時會炸得粉身碎骨。

一顆處于生命末期的恒星發(fā)生超新星爆炸，會將其絕大部分物質以高至十分之一光速的速度拋出，并形成激波，而這種激波則會導致形成一個由膨脹的氣體和塵埃構成的殼狀結構。這種結構就是超新星爆炸的遺跡。

1054年，我國古代天文學家就看到了一次超新星爆發(fā)，它非常明亮，以至于在白天都能看到。根據相關史料記載，科學家已經確認，爆炸后的遺跡就是現(xiàn)在可以看到的蟹狀星云，它距離地球6500光年。那次超新星爆炸后，其內核坍縮成了一顆脈沖星（脈沖星是高速旋轉的中子星），該脈沖星在1969年才被發(fā)現(xiàn)，它是首顆被確認為歷史上超新星爆發(fā)遺跡的天體。

超新星爆炸真的很恐怖，因為爆炸所釋放的能量極大，是宇宙中最高能級的天文事件之一。

超新星爆炸時所釋放的能量太大了，威力不容小覷。如果發(fā)生爆炸時距離地球太近，爆炸過程中產生的強大伽馬射線輻射要是掃中地球，那足以改變地球的大氣環(huán)境，造成生物滅絕。這種致命的輻射被稱之為伽馬射線暴，除了超新星爆炸過程中會產生，中子星或者黑洞合并時也會產生。

在地球歷史上有五次生物大滅絕事件，根據科學家的研究，發(fā)生于4.5億年前的奧陶紀-志留紀滅絕事件，很有可能就是當時地球附近有一顆超新星發(fā)生了爆炸，爆炸產生的輻射摧毀了當時的很大一部分地球臭氧層，使大量的生物暴露在致命輻射中。

不過，超新星爆炸對人類產生威脅的概率比較小，大可不必擔心。

首先，恒星之間大多都相距甚遠，距離太陽最近的恒星“比鄰星”就在4.2光年外。除了那些超大質量的恒星引發(fā)的超新星爆炸，對于一般的超新星爆炸，只有當它們距離地球在50~100光年的范圍內時，才能夠對地球產生影響。

其次，宇宙中大多數恒星的質量都比太陽小，而這種質量較小的恒星壽命通常比較長，比太陽的壽命還長。宇宙才誕生138億年，平均算下來，銀河系每百年也只會發(fā)生兩三起超新星爆炸事件。只是宇宙中的星系數量太龐大，所以宇宙中每天都會發(fā)生超新星爆炸，只不過那都在銀河系之外，距離地球太遙遠了，對地球不會產生任何威脅。

超新星爆炸雖然恐怖，但它也是宇宙中天體演化過程中最重要的一環(huán)之一，如果沒有超新星爆炸，宇宙中甚至不可能誕生生命，因為元素周期表中在鐵元素之后的元素基本上都是在超新星爆炸過程中形成的。兩種輕元素可以聚變成重元素，但條件極為苛刻，需要幾億甚至幾十億度的高溫，也只有在超新星爆炸過程中才能達到如此苛刻的高溫高壓條件。

此外，在1960年代，天文學家發(fā)現(xiàn)Ia型超新星爆炸的最大亮度的絕對星等與光度曲線有很明確的函數關系，可以用來測量星系的距離，作為天文測距的標準燭光。