超新星
超新星是恒星的爆发。自有记录的历史以来，我们知道偶尔会有一颗“新”的恒星出现在天空中。Nova是拉丁语中新的意思。其中最明亮且最具破坏性的是超新星。超新星非常强大，以至于在爆发期间发出的光可以短暂地超过整个星系的光。爆发在瞬间发生，所以超新星的亮度增加得非常快。然而，爆发的冲击波加热并照亮了超新星周围的物质，导致物质本身变得发光，然后逐渐衰退，形成超新星的特征光变曲线形状。对于我们下面描述的每一种超新星，我们只展示一个光谱，但请注意，超新星的光谱会随着超新星变暗而随时间变化。
随着观测到的超新星越来越多，基于不同类型爆发的特性已经定义了一个分类系统。为了更好地理解天文学家如何进行这些区分，您可能希望在继续阅读之前先查看上面链接的“关键概念”页面下的光变曲线和光谱页面。从超新星之间的观测差异，天文学家也拼凑出了它们的物理差异。
一型对比二型
超新星首先可以分为两个主要类别：一型或二型。一型超新星没有任何氢元素的信号，然后二型超新星有氢的信号。在光谱的特定波长上，可以检测到氢的存在，这些地方氢的特征要么可见，要么不可见。
一型
首先，让我们讨论一型超新星的不同子类型。1a型、1b型和1c型超新星之间的差异可以通过他们的光谱来观察。
1a型
1a型超新星是最常见和最著名的超新星类型。双星系统中的致密的白矮星从其伴星吸积额外的质量，直到白矮星的压力触发由碳和氧的核聚变反应引起的灾难性爆炸时，就会发生这种超新星。由于白矮星的特性，这种坍塌总是在大约相同的质量时发生，因此认为1a型超新星总是以均匀的亮度闪耀。因此，天文学家使用1a型超新星作为“标准烛光”，其视亮度可用于准确测量宇宙距离。
以下是对1a型超新星观测的声音化视频。这段视频扫过时间（x轴）并根据星等（y轴）调节音调。较低音调代表更暗的星等。在2011-2012年期间，大约450天内进行了343次观测。亮度快速增加到爆炸的顶峰，随后逐渐下降。视频中的星等范围极其广泛，最亮的大约在10等，最暗的大约在17等。
以下是1a型超新星观测到的光谱。这段视频扫过波长（x轴）并根据由光流量或强度测量的亮度（y轴）调节音调，从波长的蓝端3800埃移动到红端7200埃。较低的音调代表较弱的光流量。光谱在4000埃附近达到峰值，然后向更长的波长方向变暗，中间夹杂着一些小的波动。光谱上强烈的流量下降对应着铁、钙和硅离子的吸收。1a型超新星还表现出一种特征性的硅的强吸收带，大约在6150埃。
光变曲线来自于：Munari, U. et. al. 2013, New Astronomy, 20, 30-37
光谱来自于：Pereira, R. et. al. 2013, A&A, 554, 22
1b型
1b型超新星是由一颗巨大恒星的核心在自身重力下坍塌形成的。在非常巨大的恒星的晚期演化阶段，恒星核心内的核聚变反应不再能产生足够的辐射来支撑恒星的外层。其结果是恒星的快速坍塌，随后是反弹膨胀和能量的爆炸性释放。在1b型超新星中，坍塌恒星的外层氢气层必须在坍塌之前已经被抛出，因为我们在恒星的光谱中观察不到氢的特征。然而，我们仍然可以观察到Ib型超新星的氦气特征。
以下是对1b型超新星观测的声音化视频。这段视频扫过时间（x轴）并根据星等（y轴）调节音调。较低音调代表更暗的星等。在观测期间，超新星的亮度大致在18至15星等之间变化。在2013年的大约80天内，进行了343次观测，以捕捉对应于超新星爆炸的亮度升降。
以下是1b型超新星的观测光谱。这段视频扫过波长（x轴）并根据由光流量或强度测量的亮度（y轴）调节音调，从波长的蓝端3800埃移动到红端7200埃。较低的音调代表较弱的光流量。Ib型超新星有由氦气引起的强吸收线，它是氢之后的最轻元素，也有由铁和钙等较重的元素引起的吸收线，这些重元素在巨大前身恒星的核心深处形成。
光变曲线来自于：Fremling, C. et. al. 2016, A&A, 593, 27,
Folatelli, G. et. al. 2016, ApJ, 825, 22,
Brown, P. et al. 2014, Astrophys. Space Sci., 354, 1
光谱来自于：Srivastav, S. et. al. 2014, MNRAS, 445, 2
1c型
与1b型超新星类似，1c型超新星也是由一颗巨大恒星的核心在自身重力下坍塌而形成的。在1c型超新星中，氢层和氦层在恒星变为超新星之前必须已经从恒星中被抛出，因此在恒星的光谱中没有留下这两种元素的任何特征。
下面展示的是1c型超新星观测的声音化视频。这段视频扫过时间（x轴）并根据星等（y轴）调节音调。较低音调代表更暗的星等。视频开始时，超新星已接近其最高亮度，或其爆炸的最强烈阶段。当听到这328次观测时，您可以听到大约6个月内亮度逐渐减弱的过程。亮度降低了超过4个星等，从13等降至17等。
接下来展示的是1c型超新星光谱的声音化视频。这段视频扫过波长（x轴）并根据由光流量或强度测量的亮度（y轴）调节音调，从波长的蓝端3800埃移动到红端7200埃。钙、硅、氧和铁的吸收带在这种1c型超新星的光谱中占据主导地位。
光变曲线来自于：ITEP Supernova Research Group (链接)
光谱来自于：Pereira, R. et. al. 2013, A&A, 554, 27
2型
现在，让我们进一步了解有关2型超新星，这种超新星发生在质量大约是我们太阳的8到40倍的巨大恒星中。像所有恒星一样，它们通过在核心的核聚变产生光和热，这个过程逐渐将较轻的元素融合成更重的元素。在巨大的恒星中，聚变的后期留下了由镍，钴和铁制成的核心。铁与更重的核的融合不再产生，而是吸收能量。因此，从核心发出的外向辐射不再支持恒星的外层，这些外层开始向内坍塌。核心本身坍塌成纯中子，形成一个密集、坚硬的球体，并在这个过程中微子的粒子冲击外层。尽管这些中微子与普通物质（如原子和离子）的相互作用非常微弱，但来自核心的爆炸如此强大，以至于它将恒星的外层以每秒数千英里的速度吹向星系，形成了2型超新星爆炸。
2型超新星有两个子类：2-L型和2-P型。虽然这两种类型的光谱基本上无法区分，并且都包含氢的特征，但2-L型和2-P型超新星之间的区别在于它们各自光变曲线的形状。
2-L型
在亮度的早期高峰之后，2-L型超新星的光变曲线显示出稳定的线性下降。下面有一个声音化的视频示例，该示例是在2009年末和2010年初观测到的2-L型超新星。这段视频扫过时间（x轴）并根据星等（y轴）调节音调。较低音调代表更暗的星等。视频从大约16等的峰值亮度开始，线性地下降到几乎19等，这代表了大约15倍的变暗。在大约100天内几乎每天都进行了101次观测。
接下来展示的是2-L型超新星示例的声音化光谱视频。这段视频扫过波长（x轴）并根据由光流量或强度测量的亮度（y轴）调节音调，从波长的蓝端3800埃移动到红端7200埃。
光变曲线来自于：de Jaeger, T. et. al. 2012, MNRAS, 490, 2,
Silverman, J. et. al. 2012, MNRAS, 425, 3,
Brown, P. et al. 2014, Astrophys. Space Sci., 354, 1
光谱来自于：Hicken, M. et. al. 2017, ApJ Supplement Series, 233, 1
2-P型
2-P型超新星的光变曲线开始变暗，然后表现出独特的水平延伸或平台，其中爆炸的亮度以较慢的速率衰减，然后继续更快地变暗。下面展示的是2013年和2014年拍摄的2-P型超新星观测的声音化视频。这段视频扫过时间（x轴）并根据星等（y轴）调节音调。较低音调代表更暗的星等。视频跨越了483天，每个时间间隔对应1天的实际时间。可以听到这个光变曲线与II型L超新星的光变曲线之间的一些明显区别。视频从最高亮度开始，持续大约100天保持明亮，这就是“平台”期。接下来是一段快速变暗的时期：大约10天内亮度差异几乎有2个星等。然后是一个长达近400天的线性变暗期，期间有大约100天的季节性观测间隔。
接下来展示的是2-P型超新星示例的声音化光谱视频。这段视频扫过波长（x轴）并根据由光流量或强度测量的亮度（y轴）调节音调，从波长的蓝端3800埃移动到红端7200埃。
光变曲线来自于：de Jaeger, T. et. al. 2012, MNRAS, 490, 2,
光谱来自于：yaron, O.; Gal-yam, A. 2012, Publ. Astron. Soc. Pac., 124, 917
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