超新星爆炸可以有多恐怖？

超新星（supernova，SN）爆炸有多恐怖，看它的絕對星等，越小，光度（電磁能量釋放功率）越高，典型的超新星光度曲線如下，

圖片引自英語維基百科Supernova - Wikipedia

簡要說一下分類，根據光譜特徵，常分為type I（無氫吸收線），type II（有氫吸收線）兩大類。由圖知，Ia SN（有硅吸收線），峰值絕對星等超過-19等。Ib SN（無硅吸收線，有氦吸收線）和Ic SN（無氦、硅吸收線），峰值絕對星等達-18等。絕對星等差1，光度差2.512倍。太陽的絕對星等為4.86等，如果把Ia SN放在太陽的位置，那麼它最亮時候是太陽的

倍，89億個太陽！type II SN光度普遍小一等，峰值絕對星等在-16到-17等之間，相當於十幾億個太陽！

理論上，沒有這麼多分類，根據爆發類型，僅有熱核爆炸、核坍縮。

熱核爆炸（thermonuclear runaway），C-O簡併核白矮星的爆炸。但爆炸的原因有爭議，單簡併模型，白矮星+伴星，認為因吸積伴星物質，白矮星質量最後突破錢德拉塞卡極限（約1.4倍太陽質量），引力超過電子簡併壓，導致星體坍縮。坍縮過程，一半的引力能釋放，一半的轉化為熱能，導致星體溫度急速升高。當溫度達到碳、氧聚變溫度（約8億開爾文），引發失控的熱核反應。原因是正反饋：簡併核的傳熱性非常好，局部熱量可迅速傳導整個星體，所以星體是等溫的。聚變反應敏感地依賴溫度（冪率），溫度升高，反應率冪率地增大，導致溫度進一步升高。接著，極高的溫度帶來極高的熱壓力，簡併解除。（其實，過程非常複雜）短時間內聚變釋放的能量超過了引力束縛能，後果就是星體急速膨脹，最終形成行星狀星雲，沒有遺留物。

雙簡併模型，白矮星+白矮星。密近雙星演化，形成白矮星+氦星，白矮星+白矮星等諸多可能（依賴初始質量、吸積率、星風等）。爆發過程，白矮星併合，因此質量可以大大超過錢德拉塞卡極限。

在熱核爆炸模型，超新星釋放能量僅取決於前身星的質量。可想而知，雙簡併模型能量肯定高於單簡併模型。事實上，人們觀測到某些Ia SN光度不止-19等，盡然達到-21等！可能是對雙簡併模型的支持。

核坍縮（core collapse，CCSN），大質量恆星演化晚期的爆炸，好像更複雜。人們一共提出四種類型，鐵核坍縮，電子俘獲，配對不穩定，光致解離。

鐵核坍縮，認為大質量恆星核合成至鐵元素，形成洋蔥結構。中心是鐵核，再外依次是硅殼層、鎂殼層、氧殼層、碳殼層、氦殼層、氫殼層、氫包層。於是，Ib SN無氫殼層、氫包層，Ic SN無氦殼層。硅殼層持續燃燒（這裡指核聚變反應），導致鐵核質量持續增大（硅聚變並不是合成鐵，但需要硅才能合成鐵，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，引發坍縮。

當坍縮的外層物質遇到前身中子星時，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，炸不掉外層物質。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）。

鐵核坍縮超新星放能不高，不會超過鐵核坍縮的引力能的1%。

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。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。

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。

配對不穩定，發生在100倍太陽質量的大質量星。這類恆星，當核心溫度近100億開爾文，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。

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。光子的能量轉化為核子的動能，熱壓力由核子提供。此時核心就是一鍋質子中子湯，重現了大爆炸後1s的情形。當核心全部核子化後，坍縮停止，能量逃逸，溫度下降，熱壓力下降，坍縮開始，導致質子、中子簡併，此時核心質量超過中子星質量上下，坍縮繼續，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。

內部機制講完了，開始答題。SN的光度已經給你直觀的印象，但不夠。題主問有多恐怖，我理解為外面的我們能看到什麼現象。能看到好多：

首先，沒有變化。沒錯，在超新星爆炸開始時，亮度沒有變化。理解這點很重要，以太陽為例，我們剛看到的太陽光是什麼時候的？答，八分鐘前。對也不對，它是八分鐘前的，太陽大氣層的光球層發出的。然而，光球的能量來自太陽核心，核心的能量以光子傳到光球需多久？一千萬年！So，為什麼我們在幾十天內看到SN的亮度提高了億倍？Ia SN沒有外殼，傳的快啊。CCSN有外殼，但有激波啊。激波上萬公里每秒傳播，幾十天傳到了超新星表面。

然後，中微子流。根據延時爆發機制，中微子球在加熱激波後，與物質脫耦（就是作用很弱的意思），以光速如無人之境離開SN，進入星際空間，此刻激波還在外傳了。

然後，亮瞎眼的光或者伽馬暴。電子俘獲、鐵核坍縮類型的CCSN，被拋射的外層物質發出亮瞎眼的光。配對不穩定、光致電離類型的CCSN，激波和外層物質作用，發出高能量伽馬射線。

然後，放射性元素。亮度達到峰值，能量終於傳到表面，外層物質被拋射到星際空間，發生重核合成過程。元素周期表中，鐵之後的元素是SN爆發後通過中子俘獲合成的，以鐵族的居多。

然後，行星狀星雲。拋射的物質冷卻，和星際物質作用，減速，形成行星狀星雲和位於它中心的中子星或者黑洞。

然後，電磁脈衝。行星狀星雲中的中子星，磁軸和自轉軸不重合，磁極附近的電子產生同步輻射。當磁軸掃過我們的探測器，接收一次脈衝。

最後，X射線。中子星、黑洞，吸積周圍物質，使它們形成一個類似圓餅的結構——吸積盤。吸積盤面的溫度高達上百萬開爾文，發出X射線。

補充。可能題主沒有從我的描述感到恐怖，如果在太陽處放一顆CCSN（注意，太陽是小質量恆星，不會以超新星結束的），那麼，

它爆發時的半徑超過太陽半徑的1000倍，對比，日地距離約為太陽半徑的210倍。所以我們在它肚子里。

它爆發時的峰值亮度是太陽的幾十億倍，對比，地球僅接收太陽能量（功率）的20億分之1。相當於我們接收了全部太陽輻射，足矣融化地球。

每秒鐘，約有上百億的太陽中微子穿過我們的身體。CCSN的中微子便是乘以億，什麼後果？SN1987A在大麥哲倫星雲，離我們20萬光年。爆發時，日本的神岡中微子探測器接收到了3個中微子，所以，我們應該會被中微子打成刷子。

如果它是配對不穩定超新星，能量可能主要以伽馬暴釋放，後果你懂的。

亮度達到峰值，開始長達半年的放射性元素衰變。有沒有想過，為什麼爆發後的光度曲線那麼長（餘暉），答案正是放射性元素衰變。看一下我給的光度曲線圖，餘暉的絕對星等是多少？沒錯，一般的SN遺留幾個太陽質量的放射性元素！

行星狀星雲，不是善類，雖然遠觀好美。它以數千公里每秒的速度向外膨脹。要說傷害，得考慮密度，比地球大氣稀薄多了，但是架不住它溫度高，厚度厚啊。吹過來，烤死生命是沒問題的。