Совсем иначе эволюционируют массивные звезды. В центральных областях звезды при высоких температурах происходят реакции непосредственного слияния тяжелых ядер, после чего происходит эффектный взрыв сверхновой.

Вспышки сверхновых – один из самых мощных катастрофических природных процессов. Фантастическое выделение энергии – столько, сколько Солнце вырабатывает за миллиарды лет – сопровождает взрыв сверхновой. Сверхновая звезда может излучать больше, чем все звезды галактики вместе взятые.

Сверхновыми называются звезды, взрывающиеся и достигающие в максимуме абсолютной звездной величины от –11^m до –18^m. Плотное ядро коллапсирует, увлекая за собой в свободное падение к центру наружные слои звезды. Когда ядро сильно уплотняется, его сжатие прекращается, и на верхние слои обрушивается встречная ударная волна, а также выплескивается энергия огромного числа нейтрино. В результате оболочка разлетается со скоростью 10 000 км/с, обнажая нейтронную звезду либо черную дыру. При вспышке сверхновой выделяется энергия 10⁴⁶ Дж.

По характеру спектра вблизи эпохи максимума различают два типа сверхновых. Сверхновые I типа вблизи максимума отличаются непрерывным спектром, в котором не видно никаких линий. Позднее появляются в спектре линии поглощения, сильно расширенные. При вспышке сверхновой I типа от звезды отрывается оболочка с массой порядка 0,3–1 М, которая расширяется в межзвездное пространство.


Сверхновые I типа


Сверхновые II типа

Сверхновые II типа характеризуются спектром, богатым водородными линиями. Их светимость меняется в широких пределах, а после максимума падает более резко, чем у сверхновых I типа.

Замечено, что в эллиптических галактиках, состоящих из небольших красных звезд, вспыхивают сверхновые I типа. В спиральных галактиках, где в рукавах много молодых массивных сверхгигантов спектральных классов О и В, вспыхивают сверхновые II типа.

Сверхновая сохраняет свою максимальную яркость около месяца, после чего начинает угасать. Широко известны остатки вспышек сверхновых – тонко-волокнистые туманности NGC 6960 и NGC 6992-5 в созвездии Лебедя. Эти сверхновые вспыхнули несколько десятков тысяч лет назад. Известна также туманность Кассиопея А. Но самая знаменитый остаток сверхновой в нашей Галактике – Крабовидная туманность.

Крабовидная туманность – остатки вспышки сверхновой в 1054 году. С ее исследованием связаны крупнейшие вехи в истории астрономии. Крабовидная туманность была первым источником космического радиоизлучения, в 1949 году отождествленным с галактическим объектом. С ней же связано первое отождествление рентгеновского излучения космического происхождения в 1963 году. В 1953 году в Крабовидной туманности открыли синхротронное излучение. В 1968 году здесь же был открыт пульсар NP 0531 – знаменитый пульсар в Крабовидной туманности.

Только четверть всех сверхновых связана с коллапсом ядер массивных звезд (вспышки II типа и типа Ib). Многие сверхновые образуются при коллапсе (или взрыве) белых карликов (вспышки Ia). Так как все белые карлики похожи друг на друга, сверхновые будут иметь приблизительно одинаковые звездные величины в любой галактике, что позволяет астрономам определять расстояния до них.