Supernova
Penyebab, tahapan, dan pembentukan

Supernova terjadi ketika ada perubahan pada inti, atau pusat dari suatu bintang masif.  Perubahan dalam inti yang dapat terjadi dalam dua cara berbeda, dengan keduanya menghasilkan supernova.
Jenis supernova pertama terjadi dalam sistem biner. Bintang biner adalah dua bintang yang mengorbit satu sama lain pada titik yang sama. Setidaknya salah satu bintang adalah katai putih seukuran Bumi, jika satu katai putih bertabrakan dengan yang lain atau mencuri materi dari bintang pendampingnya, akhirnya katai putih karbon-oksigen terlalu banyak menyimpan materi. Terlalu banyak materi menyebabkan bintang meledak, menghasilkan supernova.
Jenis supernova kedua terjadi pada akhir masa hidup suatu bintang. Ini terjadi ketika sebuah bintang setidaknya 5 kali massa matahari meledak. Bintang masif membakar sejumlah besar bahan bakar nuklir di inti atau pusatnya. Ini menghasilkan banyak energi, sehingga intinya menjadi sangat panas. Panas menghasilkan tekanan, dan tekanan yang diciptakan oleh pembakaran nuklir bintang juga mencegah bintang itu runtuh.
Sebuah bintang berada di antara dua keseimbangan antara dua gaya yang berlawanan: gravitasi yang mencoba membuatnya runtuh ke dalam dan tekanan termal fusi nuklir yang memberikan tekanan ke luar. Sepanjang waktu, saat bintang terus hidup dan terbakar, dan kemungkinan memperoleh materi baru seiring berjalannya waktu, ada interaksi antara tekanan luar dari reaksi termal, dan tekanan ke dalam bintang itu sendiri. Gravitasi bintang mencoba menekan bintang tersebut menjadi bola sekecil mungkin. Tetapi bahan bakar nuklir yang terbakar di inti bintang menyebabkan tekanan luar yang kuat. Dorongan luar ini menahan tekanan gravitasi ke dalam.
Saat bintang terbakar selama miliaran tahun, Hidrogen di inti mulai habis dan mulai membakar helium, menjadi unsur yang lebih berat dan lebih berat yang kemudian menghasilkan litium, oksigen, hingga besi, yang membuat inti semakin padat tekanan luar itu menjadi lemah, sementara besarnya gaya gravitasi semakin kuat, reaksi fusi menghasilkan lebih sedikit energi. Saat bintang kehabisan bahan bakar nuklir, ia mendingin dan sebagian massanya mengalir ke intinya, hal yang dilakukan semua bintang adalah melawan gravitasi, tekanan degenerasi elektron. Ketika inti mencapai kepadatan kritis 1,4 massa matahari, yang dikenal sebagai batas Chandrasekhar. Gravitasi menang, dan akhirnya tiba-tiba bintang itu runtuh dalam hitungan detik, dengan cepat diikuti oleh lapisan luar gas yang mengalir masuk secepat 25% kecepatan cahaya. Elektron dan proton bergabung menjadi neutron, mengirimkan sejumlah besar neutrino. Inti terus runtuh sampai perlawanan antara partikel atom menghentikannya dari keruntuhan lebih jauh. Semua sekarang terkumpul rapat, menciptakan permukaan padat. Biasanya, bola yang padat ini tetap sebagai bintang neutron, tetapi jika intinya cukup masif maka ia dapat runtuh lebih jauh, menciptakan lubang hitam. Keruntuhan gravitasi ini menghasilkan sejumlah besar energi, lebih dari 100 kali lipat dari radiasi matahari kita selama 10 miliar tahun masa hidupnya dan meledakkan lapisan luar bintang ke luar angkasa. Akhirnya, inti tersebut menjadi sangat berat sehingga tidak dapat menahan gaya gravitasinya sendiri. Intinya runtuh, menyebabkan supernova raksasa.
Urutan kejadian terjadinya supernova adalah sebagai berikut:
Pembengkakan
Inti besi
Peledakan
Pelontaran
Sementara itu, saat bintang berukuran kecil dan mendingin, potensi gravitasi mendominasi, tetapi karena ia adalah bintang yang cukup kecil, potensi tersebut terlalu lemah untuk melakukan lebih dari sekadar terus menyatukan bintang. Bintang yang didinginkan dengan aman ini disebut katai putih. Ambang batas massa di bawah bintang yang tidak akan gaya gravitasi yang cukup untuk menghasilkan supernova disebut Batas Chandrasekhar, yang terletak sekitar 1,4 massa matahari. Tetapi, jika katai putih memperoleh massa yang cukup untuk menciptakan tekanan pada inti, dan memadukan karbon atau oksigen (sebagai lawan hidrogen dan helium), menyebabkan reaksi fusi tak terduga dan menyebabkan bintang meledak, dan terjadilah supernova tipe Ia. Di sisi lain, jika inti katai putih terbuat dari neon, maka inti itu akan runtuh. Keruntuhan inti juga menghasilkan ledakan bintang yang meninggalkan bintang neutron. Itu akan terjadi jika katai putih melewati batas Chandrasekhar.