Wybuchowy nukleosynteza jest tworzenie nowych pierwiastków przez A supernowej , a kollapsara ORa gwiazdy neutronowe fuzyjnego podczas gwałtownego fuzji tlenu i krzemu . Wśród syntetyzowanych pierwiastków znajdują się m.in.siarka , chlor , argon , sód , potas , skand, a także szczytowe pierwiastki żelaza : chrom , mangan , żelazo , kobalt i nikiel . Ich liczebność wzrasta w otaczającym ośrodku międzygwiazdowym po ich wyrzuceniu.
Pierwiastki cięższe od niklu powstają głównie w wyniku szybkiego wychwytywania neutronów w procesie zwanym procesem r . Jednak istnieją również inne procesy, które mogą być odpowiedzialne za tworzenie ciężkich pierwiastków z lekkich pierwiastków, w tym proces wychwytywania protonów , znany jako proces rp , oraz proces fotodezintegracji , który jest nazywany procesem gamma (lub p) . To syntetyzuje najlżejsze, w większości ubogie w neutrony.
W procesach fuzji jądrowej zachodzących w gwiezdnej nukleosyntezie , maksymalna masa pierwiastka stopionego jest masą żelaza , osiągając izotop o masie atomowej 56. Przed pojawieniem się supernowej pierwiastki fuzyjne między krzemem i żelazem mogą powstawać tylko w większych gwiazdach w procesie spalania krzemu .
Powolny proces wychwytywania neutronów, znany jako proces s, który zachodzi również w normalnej nukleosyntezie gwiazdy, może tworzyć pierwiastki aż do bizmutu o masie atomowej około 209. Jednak proces s zachodzi głównie w gwiazdach o niskiej masie, które ewoluują wolniej.
Supernowa jest oznakowanie końca życia wybuchu masywnej gwiazdy .
Istnieją zasadniczo dwa typy supernowych, supernowe termojądrowe (Ia) i supernowe z niewydolnością serca (II). Ia występuje w układzie zawierającym co najmniej jednego białego karła , gdy ten znajduje się dostatecznie blisko czerwonego olbrzyma : może nastąpić przeniesienie materii, co powoduje wzrost masy karła. Gdy osiągnie ona 1,4 masy Słońca , rozpoczyna się proces prowadzący przede wszystkim do reakcji termojądrowych syntezy węgla i tlenu, opisanych prawami mechaniki kwantowej . Następnie następuje gwałtowna eksplozja, która całkowicie wysadza gwiazdę.
Drugi rodzaj supernowej pojawia się, gdy masywne gwiazdy o masach ponad 10 mas Słońca całkowicie zużyły swoje „ paliwo jądrowe ”. W tym czasie dochodzi do zapadania się zewnętrznych warstw gwiazdy spowodowanego nagłym brakiem kompensacji siły grawitacji przez ciśnienie promieniowania generowanego przez reakcje termojądrowe.
Gdy jądro nie jest w stanie wytworzyć wystarczającej ilości energii, aby utrzymać zewnętrzną powłokę gazów, gwiazda eksploduje w supernową, produkując większość pierwiastków poza żelazem. Produkcja pierwiastków od żelaza do uranu następuje w ciągu kilku sekund podczas wybuchu supernowej. Ze względu na dużą ilość uwolnionej energii osiągane są temperatury i gęstości znacznie wyższe niż normalne temperatury gwiazd. Warunki te pozwalają na stworzenie środowiska, w którym mogą powstawać pierwiastki transuranowe .
Podczas nukleosyntezy supernowej proces r ( r jak szybko) tworzy ciężkie izotopy bardzo bogate w neutrony, które po zdarzeniu rozpadają się do pierwszego stabilnego izotopu , tworząc w ten sposób stabilne izotopy bogate w neutrony wszystkich ciężkich pierwiastków. Ten proces wychwytu neutronów zachodzi w warunkach wysokiej temperatury i dużej gęstości neutronów.