摘要：这是一个非常有趣的话题，而且是一个非常重要的话题。因为我们之所以能够在这里评头论足，全拜超新星爆发所赐，可以说，没有超新星爆发，就没有现在宇宙中的一切。标准宇宙模型认为，奇点爆发，创造了宇宙，而超新星爆发，则重塑了宇宙，为生命的孕育和诞生、生存，乃至发展出文明

本文基于回答网友类似问题，见截图：

不过这个问题似乎有逻辑矛盾，我只能纠正一下。因为超新星本来就是恒星爆炸的结果，因此该网友实际要问的是为啥大质量恒星一定会以超新星爆发的方式结局？

这是一个非常有趣的话题，而且是一个非常重要的话题。因为我们之所以能够在这里评头论足，全拜超新星爆发所赐，可以说，没有超新星爆发，就没有现在宇宙中的一切。标准宇宙模型认为，奇点爆发，创造了宇宙，而超新星爆发，则重塑了宇宙，为生命的孕育和诞生、生存，乃至发展出文明提供了基础。

为什么这么说呢？因为现在宇宙中之所以有如此多的元素，是超新星爆发才产生的。而地球这种行星，就是由这些元素组成的，所有生命也是由元素组成的，人类也不例外。组成人体的元素至少有60余种，这些元素基本都是通过超新星爆发而来。

宇宙诞生初期，只有氢和氦以及极微量的锂，宇宙中氢约占据75%，氦约占据了25%。而现在宇宙中有约1~2%的其他元素，得益于恒星这个大熔炉。但恒星内部的核聚变，最多只能将元素提炼到铁，就再也无法持续下去了，是超新星爆发的巨大能量，让其他元素脱颖而出。

那么为啥会发生超新星爆发呢？这是一个物理过程：恒星核聚变的本质是通过轻核融合形成重核，同时释放能量（基于质能方程E=mc^2），但这个过程有严格的 能量门槛，只有当聚变产物的比结合能高于反应物时，才能释放能量；若低于反应物，则需要吸收能量。

铁 - 56就是这个临界点。当恒星核聚变到铁 - 56时，比结合能达到宇宙中所有元素的最大值，若要从铁聚变成更重的元素（如镍、铜），产物的比结合能会下降—— 这意味着聚变不仅不释放能量，反而需要吸收巨量能量。恒星核心无法提供这种能量，核聚变便会停止。

小质量恒星（太阳质量0.8~8倍之间），核心温度和压强不足以支撑碳氧以上元素的核聚变，会逐渐坍缩成以碳氧元素为主的白矮星，外层物质抛射形成行星状星云；大于太阳质量8倍的恒星，引力压可导致核心数亿℃高温，点燃从碳→氖、镁、氧、硅，一直到铁的核聚变。

核聚变到了铁-56，恒星就没有能量来激发其核聚变了，由此恒星核聚变突然中止，没有了强大的辐射压支撑，极大引力压就会急剧坍缩，过程只需要几毫秒，铁核就会从地球大小坍缩成约20公里直径的中子星，坍缩速度最高时可达光速的十分之一，每秒30000公里！

恒星巨大引力收缩压会导致外围物质跟随核心坍缩，撞击到由中子简并压支撑的致密中子核，再也无法坍缩，就会发生反弹，形成向外传播的反弹冲击波。坍缩的速度与碰壁后反弹的速度成正比，因此反弹速度每秒可达10000-30000km，这种惊人能量冲击恒星由氢、氦、碳、氧等元素组成的外层包壳，岂有不爆之理？超新星当然就爆发了。

这种爆发的能量是惊人的，温度可达50~100亿K，压力可达10^25~10^27Pa，在这种极端环境下，外壳被炸碎，并以每秒5000~20000公里的速度抛撒到周边太空，同时铁以上的重元素，如金、银、铀等被合成出来，由此，宇宙丰富起来。这个合成过程比较复杂，就不一一解释了。

这就是大质量恒星的引力坍缩不会一直坍缩下去的原因。超新星爆发有多种类型，以上只是介绍了大质量恒星核心坍缩型超新星爆发，这种爆发被称为ll型或 lb/c 型超新星。还有白矮星通过吸积达到1.44倍太阳质量时，就会引发碳氧聚变失控，将整个星体炸碎，这种爆发被称为la型超新星。

其实，大质量恒星还真有一直坍缩下去，不发生超新星爆发的。特大质量恒星不一定会发生超新星爆发，其核心坍缩可能会因反弹冲击波无法抗衡巨大引力压，或由于坍缩极快，外层物质来不及被冲击波抛射，被直接吸入坍缩的黑洞，不会发生明显超新星爆发。观测研究认为，此类恒星质量一般在60-100倍太阳质量，这种非典型大质量恒星死亡过程，今天就不展开说了。

超新星爆发得到的重元素虽然在宇宙丰度中只占有1~2%，但宇宙已经与诞生初期只有氢和氦完全不同了，发生了质的变化。太阳系就是在这种超新星大爆炸的残骸中重新凝聚诞生，由于有了丰富的元素，才能够凝聚成地球等类地行星，最终在地球上孕育出了生命，有了我们这种万物之灵，开始了对宇宙的窥探和深究。

来源：才联科学圈