السوبرنوفا هو إنفجار لنجم هائل ينتج عنه أجسام لامعة جدا من البلازما والتي تستمر لمدة من أسابيع إلى شهور، وهناك عدة أنواع مختلفة للسوبرنوفا، وطريقتان محتملاتان لتشكيلهم.
إما أن يكون نجم هائل قد توقّف عن توليد طاقة الإنشطار من دمج نوى الذرات في قلبه وينهار على نفسة داخليا تحت قوة جاذبيته الخاصة لتشكيل نجم نيوترون أو ثقب أسود .
أو نجم قزم أبيض قد يجمع مادة من نجم رفيق له أو قريب منه حتى يقترب من كتلته القصوى المحتملة لنجم قزم أبيض ويحدث تعطيل للإنشطار النووي في داخله ويعرقله بالكامل، وفي هذه الحالة يحدث إنفجار عظيم للنجم ينتج عنه طرد جزء كبيرا أو كل المادة النجمية جراء هذا الانفجار.
يؤدي الإنفجار الى تكون موجة تنتشر في الفضاء المحيط، ويتم تشكيل سديم يسمى بقايا السوبرنوفا. مثال لواحد من هذه العملية SN 1604.
قسم الفلكيون السوبرنوفا الى تصنيفين طبقا لخطوط العناصر الكيميائية المختلفة التي تظهر في أطيافهم.
العنصر الأول لهذا التقسيم هو وجود أو غياب طيف الهيدروجين. فإذا كان طيف السوبرنوفا يحتوي على خط هيدروجين، يصنف نوع ثاني Type II، ما عدا ذلك نوع أول Type I.
بين تلك المجموعتين، هناك مجاميع فرعية تصنف طبقا لوجود خطوط أخرى وشكل المنحنى الضوء الصادر من السوبرنوفا.
النوع الاول I - خالي من الهيدروجين
تصنيف يسمى La - وهو يمثل كثافة في عنصر السيليكون وضعف في الهليوم, ويكون هذا التصنيف غالبا للنجوم البيضاء القزمة والتي تقوم بجذب مواد وعناصر من نجم قريب منها أو مرافق لها.
تصنيف يسمى Lb - وهو يمثل كثافة في عنصر السيليكون وضعف في الهليوم، وهي في الغالب ناتج عن نجوم عملاقة قد استنفذا وقودها في داخل النجم، من الممكن أن يكون قد حدث ذلك بسبب فقد النجم لغلافة المحيط به نتيجة الرياح النجمية الضخمة أو نتيجة تفاعل جذبي بين النجم وأي نجم قريب منه..
تصنيف يسمى Lc - وهو يمثل كثافة في عنصر السيليكون وضعف في الهليوم، وهو في الغالب ناتج عن نجوم عملاقة قد استنفذت وقودها الموجود في داخلها.
النجوم الأكبر من الشمس تتطور في ظروف أكثر تعقيدا، في مركز الشمس الهيدروجين يتحول إلى الهليوم ويصدر الطاقة التي تعمل على تسخين مركز الشمس، وتزيد الضغط الذي يدعم طبقات الشمس من الإنهيار، أما الهليوم الذي أنتج في المركز يتجمع هناك حيث ان درجات الحرارة في القلب ليست عالية بما فيه الكفاية لتتسبب بإنشطاره.
في النهاية وعندما يكون الهيدروجين في القلب قد انتهي، يبدأ الإنشطار بالتباطأ وتبدا الجاذبية بالعمل على تقلص المركز، يرفع هذا الإنكماش مستوى درجة الحرارة لتكون مرتفعة بما فيه الكفاية لبدء مرحلة أقصر من اندماج الهليوم، في النجوم أقل من عشرة كتل شمسية، الكربون الذي أنتج بإنشطار الهليوم لا يندمج، ويبرد النجم بشكل تدريجي إلى أن يصبح قزم أبيض. النجوم القزمة البيضاء، إذا وجد قربهم نجم، قد يساعد على إنفجار النجم مكونا سوبرنوفا من نوع Ia .
النوع الثاني II
في حالة النجم الأكبر بكثير، هائل بما فيه الكفاية لخلق درجات الحرارة والضغط التي يحتاجها الكربون في القلب للبدء بالدمج عندما يبدا في الانكماش في نهاية مرحلة حرق الهليوم. يبدأ مركز هذه النجوم الهائلة بالانفصال كطبقات مثل طبقات البصل فبينما النوى الذرية الأثقل تتقدم بشكل تدريجي الى المركز محاطة بطبقة من غاز الهيدروجين، الملفوفة بطبقة من الهيدروجين الذي ينشطر إلى الهليوم، واخرى من الهليوم المتحول إلى الكربون (عن طريق عملية ألفا الثلاثية)، يحيط الطبقات التي تندمج إلى العناصر الأثقل بشكل تدريجي. بينما يمر هذا النجم ابتطورات هائلة، ويجتاز النجم المراحل المتكررة لتوقف التفاعلات النووية في قلبه، وتبدأ المرحلة التالية عند توفر الضغط ودرجة الحرارة الكافيين لبدء المرحلة التالية للإنشطار، يعيد النجم إشعالها لإيقاف عمية إنهيار القلب.
السوبر نوفا ما زال حدث نادر في مجرتنا، تتكرر فقط مرتين او ثلاث مرات خلال قرن من الزمان، وأكثرها يختفي عنا بسبب سحب الغبار الواسعة المنتشرة في الفضاء والتي يتولد منها النجوم. من الأرض نلاحظ حوالي خمسة انفجارات عملاقة لكل ألفية، ولم نرى واحدا منذ ما حدث مع النجم Kepler 1604 (من المحتمل انه تكون من إنهيار قزم أبيض) والذي كان لامع جدا بحيث كان مرئيا في وضح النهار.
نحصل على معرفتنا بالانفجارات العملاقة من ملاحظتنا للمجرات الأخرى، أفضل هذه الإنفجارات كان في عام 1987 للسوبرنوفا المسمى (SN 1987A) في مجرة ماجلان الكبرى Large Magellanic Cloud والتي تبعد عن مجرتنا مسافة حوالي 170,000 سنة ضوئية.. لقد كان الإنفجار قويا جدا بحيث انه لو حدث ضمن 30 سنة ضوئية حولنا فإن من المحتمل ان يتسبب ذلك بإنهاء الحياة على الأرض، ولقدرة الله تعالى لا توجد نجوم قربنا مرشحة لتلك النهاية.
بقايا السوبر نوفا
عندما ينقشع حطام السوبر نوفا، نرى غلاف غازي واسع حول النجم القديم، بقايا السوبر نوفا هو الحطام الغني بالنواتج العرضية من التفاعلات النووية التي لا تعد ولا تحصى. نعتقد ان كل الحديد في الكون جاء من مثل هذه الاحداث وذو علاقة بالإنفجارات.
في الحقيقة بين العمالقة العاديين والسدم الكوكبية وكذلك إنفجارات النجوم العظيمة فإن كل العناصر ما عدا الهيدروجين والهليوم قد تكونت في النجوم.
بقايا السوبر نوفا الأكثر شهرة هو سديم السرطان Crab Nebula في برج الثور Taurus، وبقايا السوبرنوفا الاعظم 1054 الذي لوحظ جيدا من قبل الفلكيين الصينيين، بعد مرور عشرات آلاف السنوات من الإنفجار ما زال بإمكاننا أن نرى موجات الإنفجار الهائلة تكتسح غازات الفضاء الواسع بين النجوم، يضغطها وربما لتشكيل نجوم جديدة.