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恒星不斷地在試圖壓縮恒星的引力和試圖使恒星膨脹的內熱之間進行鬥爭。大多數時候，這兩種力量處于不斷的沖突之中。
對于像太陽這樣的恒星來說，平衡在暮年會被打破。在短暫而令人愉快的時刻，它膨脹……然後脫落其外層，只留下一個被重力壓縮的核心——一顆白矮星。
但更大質量的恒星結束生命的方式卻截然不同。當死亡來臨的時候，他們會放煙花。非常非常大的煙花。
恒星內部的融合在恒星的核心，壓力和溫度非常高，以至于原子核被壓縮和融合。這個過程釋放能量並産生更重的元素。
在核聚變中，熔化每個連續元素通常需要更高的溫度和壓力。
質量較小的恒星，例如太陽，會停止在碳上。一旦開始積累，恒星的命運就被注定了。
但如果恒星的質量約爲太陽質量的8倍，其核心溫度可達到超過5億度，然後碳開始熔化。實際上沒那麽簡單，但最終碳會變成氖、鎂和一些鈉。
這些元素會積累並進一步加熱核心。當溫度達到約十億度時，氖氣開始熔化。
當氖氣熔化時，會形成更多的鎂以及一些氧氣。它們也在核心中積累，核心收縮並加熱至15億度，然後氧融合形成硅。然後，溫度會不斷累積，直至溫度達到約 2-30 億度，此時硅也開始熔化。
除其他外，硅合金還可以産生鐵。這就是問題所在。一個很大的問題。一旦恒星中出現鐵，恒星就會變成炸彈。定時炸彈。
高質量恒星但在我們繼續之前，讓我們先退後一步。恒星的外層會發生什麽？如果我們在附近，我們會看到什麽？
如果一顆恒星誕生時質量很大，那麽它的一生都是一顆藍色主序星。這樣的星星非常明亮，在很遠的地方就可以看到。
然而，當一顆大質量恒星停止産生氫時，它就會發生變化。它的核心合同，開始生産氦氣。恒星膨脹，但它並沒有變成紅巨星，而是産生了如此多的能量，以至于變成了紅超巨星。
這些都是令人難以置信的巨大恒星，有些直徑超過十億公裏！它們會發光。例如，參宿四是一顆紅超巨星，也是我們天空中最亮的恒星之一。但與直徑達 20 億公裏的最大恒星之一大犬座 VY 相比，這根本不算什麽。
這類恒星有一個專門的術語——超巨星。
當核心從一種聚變反應切換到另一種聚變反應時，外層會通過收縮和膨脹進行反應，從而使紅超巨星收縮並變成藍超巨星。
參宿七是獵戶座的一顆恒星，是一顆藍色超巨星，産生的能量是太陽的 100,000 倍。
鐵合金但讓我們回到正題。這顆恒星現在看起來像一個有多層的洋蔥：鐵積聚在中心，周圍是熔化的硅。外面是一層熔化的氧氣，然後是氖氣，然後是碳，然後是氦氣，最後是氫氣。
你可能認爲大質量恒星由于擁有更多燃料而會持續更長時間。但問題是，這些怪物的核心要熱得多，那裏的元素融化得更劇烈，燃料消耗得更快。
像太陽這樣的恒星可能需要超過 100 億年的時間才能將氫轉化爲氦。但一顆質量是其兩倍的恒星將在 20 億年內耗盡氫。一顆質量是太陽八倍的恒星將在短短一億年左右的時間內耗盡氫。
而且合並過程中的每一步都比前一步發生得更快。例如，對于一顆質量爲 20 個太陽的恒星來說，氦的合成將持續約一百萬年，碳的合成將持續約一千年，而氖的合成將在一年內耗盡其所有燃料！氧氣只能維持幾個月。
硅很快就會耗盡——大約一天之內。是的，是的，就在地球上的一天之內！
恒星生命的絕大多數時間都花在氫的合成上，其余的時間幾乎就在眨眼之間發生。
硅與許多不同的元素形成合金，包括鐵。這些鐵積聚在核心中，就像之前所有其他元素一樣，並且以同樣的方式，鐵核心收縮並升溫。
然後就開始了……嘭！！！核聚變的所有先前階段都會産生能量。這種能量轉化爲熱量，這有助于維持令人心碎的恒星質量。
但鐵則是另一回事。當它合並時，它實際上吸收能量而不是創造能量。它沒有爲恒星提供能量，而是將其帶走。這會加速收縮，壓縮核心並進一步加熱它。
但更糟糕的是，在這樣的溫度和壓力下，鐵核吸收了四處奔波的電子，這也有助于維持恒星的穩定性。這是雙重打擊，因爲恒星的兩種主要支撐手段都在瞬間消失——硅與鐵的融合發生得如此之快，實際上只需要幾分之一秒的時間。
這位明星簡直被打倒了。它不再收縮，而是崩潰。
核心的重力如此之強，以至于外層以光速的很大一部分塌陷到內部部分上。一切都向內塌陷，體積在一瞬間縮小！
然後一切都崩潰了。
此時，會發生以下兩種情況之一：如果恒星的質量小于 20 個太陽，它就會形成一顆中子星，如果更大，則坍縮繼續。引力變得如此強大，以至于連光都無法對抗它。瞧，另一個黑洞誕生了！
但當核心崩潰並突然停止時會發生什麽？恒星的核心，無論是中子星還是黑洞，都極其微小，引力卻極其強大。它把恒星的所有物質都吸引到自己身上。這種材料以驚人的速度下落，並被強烈壓縮，並劇烈升溫。
與此同時，核心中正在發生兩件獨特的事情。當材料落入其中時，核心塌陷産生的巨大沖擊波向外移動並撞擊進入的材料。爆炸的能量是如此瘋狂，以至于它大大減慢了下落物質的速度。
第二個是發生在原子核中的複雜量子物理，産生大量稱爲中微子的亞原子粒子。這些小粒子攜帶的總能量幾乎是無法想象的——在不到一秒的時間裏，它們攜帶的能量比太陽一生中産生的能量多 100 倍！這是一個瘋狂的能量。
但最有趣的是，這些靈活的小東西實際上難以捉摸，幾乎不與普通物質相互作用——一個中微子可以穿過數萬億公裏的致密物質，甚至不會被注意到。
但當核心塌陷時，會産生大量中微子，而落到核心上的物質又非常致密，以至于大量中微子被該物質吸收。
巨大的中微子波撞擊迎面而來的物質，就像高速火車撞上一塊熱黃油一樣。材料停止下落，改變方向並破裂。
星星爆炸了。
超新星遺迹它被稱爲超新星，是宇宙中最可怕但最壯觀的事件之一。一顆巨大的恒星將自身撕裂，膨脹的氣體以接近光速的速度噴出。
釋放的能量是如此之大，以至于可以在半個宇宙中看到。超新星爆炸發出的光芒使銀河系中的所有恒星都黯然失色。
這種膨脹的物質被稱爲超新星遺迹，會形成奇妙的形狀。最著名的是蟹狀星雲，它是由一顆于 1054 年爆炸的恒星形成的。
隨著遺迹的生長和老化，它們變得越來越稀疏。其中一些在穿透恒星之間的物質時具有清晰的邊緣。
是否有恒星在超新星爆發時會對我們造成傷害？最簡潔的答案是不。盡管超新星是極其強大的現象，但空間卻是巨大的。
超新星距離我們至少有 100 光年才能經曆任何負面影響。
能夠以這種方式爆炸的最近恒星是室女座的角宿一恒星。但這顆恒星處于超新星爆發的最低質量極限，有可能根本不會爆炸。
參宿四當然可以，但它距離太遠，不會對地球造成任何傷害。
