請假條（2/2）

1、鐵核坍縮，早期的超新星模型。大質量恆星核合成至鐵元素，形成洋蔥結構。中心是鐵核，再外依次是矽殼層、鎂殼層、氧殼層、碳殼層、氦殼層、氫殼層、氫包層。這個模型認為，Ib SN是無氫殼層、氫包層的大質量恆星爆發，Ic SN是無氦殼層的大質量恆星爆發。矽殼層持續燃燒，導致鐵核質量持續增大（矽聚變並不是合成鐵，但需要矽才能合成鐵，鐵是中子鏈合成的），形成簡併鐵核。爆發則是鐵核質量超過錢德拉塞卡極限，鐵核坍縮，引力能釋放，鐵原子核解離成氦，氦俘獲電子，開啟中子化過程，釋放大量的中微子，帶走了約99%的引力能，核心形成半徑約10km的前身中子星，這些過程的時間只有幾秒！外層來不及反應。核心形成鐵核，光度下降，外層熱壓力減小，引發外層坍縮。

當坍縮的外層物質下降遇到前身中子星時，發生什麼？人們普遍認為，產生反彈的超音速激波！激波向外衝擊，帶走了外層物質（直接爆發機制），解釋了光度曲線急劇上升。然而問題沒這麼簡單，90年代，數值模擬發現激波最終停下來了，炸不開外層物質。大牛們開玩笑，中微子沒準可以復活激波啊。額，隨後考慮中微子流與激波層作用，沒想到真可以講很小部分的能量傳給激波，激波復活了（延時爆發機制）。

2、電子俘獲，發生在O-Mg核大質量恆星（8-11倍太陽質量），只是將鐵核替換為氧鎂核。簡併核的氧、鎂原子核在緻密的情況下（密度約10^9g/cm^3）俘獲電子，使電子簡併壓迅速減小，於是核心坍縮。

以上是一類爆發機制，簡併核心，不論白矮星（可視為裸露的簡併的恆星核心），還是鐵核、氧鎂核。另一類爆發機制，並不是簡併核心。而是由於某些原因，核心的熱壓力下降，發生引力坍縮。

3、配對不穩定，發生在100倍（上限約140）太陽質量的大質量恆星。這類恆星，當核心溫度數十億開爾文，高能光子對湮滅成電子對。熱壓力迅速下降，引起坍縮，坍縮釋放的引力能提高了光子能量，保持光子對持續湮滅。眼熟不，正反饋！另一個問題，核心是什麼構成的？哈哈，肯定不是鐵了！可能是巨大的氧核，甚至氦核。由於這類核仍能聚變，坍縮的後果導致核心溫度迅速升高，反應率以冪率變大，導致一起類似Ia SN的爆發。星體完全爆炸，從核心到外層被炸飛了，不會形成中子星或黑洞。

4、光致解離，發生在200倍太陽質量或更大的大質量星，核心溫度高到光子能擊碎原子核的程度（100億K）。原子核吸收光子後，碎裂自由的質子、中子（合稱核子）。此時核心就是一鍋質子中子湯，幾乎重現了宇宙大爆炸後1s的情形。當核心全部核子化後，坍縮停止。然而隨著能量逃逸，溫度下降，熱壓力下降，坍縮重新開始，導致質子、中子簡併，此時核心質量超過了中子星質量上限，坍縮得以繼續，最終形成黑洞。外溢的能量以高能光子的形式衝擊外層，是否引起爆發不能確定，也有可能是伽馬暴：原因是黑洞形成後急速吸積核心附近的物質，數十秒內吸積一個太陽質量的物質！部分被吸積的物質運動到黑洞的自轉軸附近產生相對論性噴流（jet）。

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以上是內部機，如果想要形象地了解超新星爆發的能量級別，我們可以簡單地做一個類比。

舉個例子，英仙座超新星爆炸，釋放出的能量大約是6.0*10^37J能量。而最強大的極超新星爆炸釋放出的中微子能量可以達到1*10^48J。一次超新星爆炸中的伽馬射線暴，能量級可以達到1*10^45J。

好吧，必須感謝科學記數法，不然40多個零真的難數。

那麼是什麼概念呢？

我們的太陽，100億年的生涯，總共可以釋放出1.3*10^44J。

而太陽一秒的能量，按照現在人類每年使用能量5*10^20J來算，可以使用大約80萬年。