宇宙需要亿年的进化才能形成生命；恒星的进化和恒星核熔炉中新化学元素的产生是生命出现不可或缺的先决条件。”——约翰·鲍金霍恩
这段话足以说明恒星乃至后来的超新星爆发对我们的重要性，所以了解超新星爆发的机理也是了解宇宙进化和生命起源的过程！下面我将详细阐述超新星是咋来的！
我们就从第一批恒星的形成说起，因为它们有大有小，颜色各异，充满了多样性
人的身体里有将近10^28个原子，其中一大半是简单的氢原子。但在元素周期表中，从锂到铀的大量元素都是在恒星加工厂中诞生的，而恒星晚年会经历超新星爆发将这些元素抛回星际介质中，数十亿年后，这些元素创造了你、我和世间万物。
超新星爆发的故事起源于宇宙中最早的元素——氢和氦，被引力不可抗拒的聚集在一起，形成第一颗恒星开始....
在宇宙形成第一批恒星的时候，我们应该能想到，那时的原始气体云丰度很高，制造恒星的原料相当的丰富，所以产生的恒星从质量上来说，范围很广，多大的恒星都有。在形成的恒星中有少数与我们的太阳相似，属于G级恒星。绝大多数恒星的质量更低，温度很低，颜色更红，大约有90-95%的恒星属于K级和M级恒星，最后就是极其少量的更蓝、更亮的O、B级恒星！
恒星氢到氦的聚变过程，这时所有恒星都要经历的阶段
无论是哪种恒星，它们的能量都来自核聚变！首先是两个质子发生融合，形成一个双质子组合，这个组合极其不稳定，但是也有很少量的双质子会经历一个β+衰变，突出一个正电子，这是就形成了一个氘核！到这一步简单了，接下来就是氦-3，最终形成一个氦-4原子核，其中包含两个质子和两个中子。
这里有一个小小的问题，不知道你发现没有。
中子比质子重，所以怎么能把四个质子变成两个质子和两个中子，还能释放能量呢？
我们要知道的是，这个过程中不是制造两个自由质子和两个自由中子，而是制造出了一个束缚态的氦原子核。如果把四个质子放在天平的一边，一个氦核放在另一边，就会发现四个质子比氦核重一点点，大约是0.7%。
随着时间的推移，只要内核的温度足够高，里面有足够的氢聚变为氦，核燃料就会继续燃烧。氢到氦质量相差的0.7%就通过E=mc释放出了能量！
所有类型的恒星，从超大质量（稀有的O级恒星，不到所有恒星的0.1%）恒星到无数微小的M级恒星，一生中的都是以燃烧氢为主。
白矮星的形成
不同质量的恒星燃烧氢的速率不同。宇宙中最古老的M星还没有将氢完全转化为氦，但是一颗O星可以在不到万年的时间里燃烧掉其核心的所有氢。除了M星之外，其他所有类型的恒星（包括太阳在内）到晚年都将膨胀成一个红巨星或红超巨星，继续在氦核周围的外层中继续燃烧氢，使氦核堆积的越来越大！
当氦核内的温度、压力和密度变得足够高时，氦原子开始聚变，每三个氦原子就会变成一个碳原子。
由于碳比氦更稳定，所以通过E=mc^2会释放出更多的能量，这时辐射压力肯定会大于万有引力！如果一颗K级恒星的核心耗尽氦燃料时，核心会把外层“吹成”行星状星云，而这时核心会随着时间的推移慢慢收缩，产生一颗白矮星，其质量与太阳相当，但物理尺寸与地球相当。
质量越大的恒星会继续将较重的碳聚变成氧气和氖等物质，最内层的原子会融合成越来越重的元素。但是一颗明亮、巨大、蓝色的A星，也只能将原子熔合到硅和硫（14号和16号元素）。其实包括B星在内的绝大多数恒星的命运仍然是吹走外层的氢，形成行星状星云，在中心留下一颗地球大小的白矮星，其质量或多或少与太阳相当。
超大质量恒星的命运——Ⅱ型超新星爆发
宇宙中制造的每颗恒星中，大约就有一颗恒星的质量足以将元素继续熔合成更重的元素：铁、镍和钴，这是恒星融合元素的极限！
在铁元素之前恒星一直在把较轻的元素熔合成较重的元素，每一步都在释放能量。但是现在，核心的铁原子承受着巨大的压力，它们已经无法释放出更多的能量了。聚变需要的能量比它们融合后释放的能量要多得多！所以核心只能停止聚变！
对于质量超过太阳8倍的恒星来说，铁核的质量有一个极限，这个极限大约是太阳质量的1.38倍，当达到或超过这个极限时，核心的铁原子就可以坍缩。这时核心大约10^56个铁原子瞬间被摧毁，同时释放出惊人的能量，形成Ⅱ型超新星爆发！核心会一路坍缩成中子星（相当于太阳的质量，但大小相当于一颗中等大小的小行星）或黑洞。
超新星的爆发，不仅将恒星一生产物抛回到星际介质中，还将产生元素周期表中所有已知的元素的。不仅能制造出地球目前自然存在的铀元素，还能制造钚、铯以及质量更高、寿命更短的元素。
所以当我们看到一颗恒星变成Ⅱ型超新星时，我们正在见证地球上所有比铁还重的元素形成的过程。
白矮星的死亡，Ⅰ型超新星爆发
那么这是超新星唯一爆发的原因吗？并不是！还有那些燃烧完燃料并收缩成白矮星的恒星，它们有朝一日也可以成为一颗明亮的Ⅰ型超新星！
上图可以看到，白矮星可以从伴星上吸积物质，也可以与另一颗白矮星发生合并，如下图所示。
但是无论哪种情况，一旦压缩白矮星原子的总质量超过原子本身所能承受的极限，这颗死亡恒星的核心就会开始坍缩。不过，白矮星的核心中可不是铁，它们主要是碳。只要不到一秒钟，压缩的高温就会重新点燃碳聚变，并发生失控的聚变反应，然后摧毁整个白矮星。Ⅰa型超新星爆发以后不会留下中子星或黑洞！
总结：
这就是超新星爆发的过程和机理，也是恒星死亡的过程，也是宇宙中所有非氢和氦元素如何形成的过程。
不仅如此，所有比铁重的元素，包括银、金、碘、汞、锡、铅和铀，都必须来自超新星的爆发。