1572年11月11日，丹麦天文学家和贵族第谷·布拉赫在仙后座中看到一颗新星，其亮度堪比木星。在许多方面，这是现代天文学的诞生——有力地否定了天体是固定不变的信仰。这种“新星”从未停止带来惊喜。大约400年后，天文学家意识到它们短暂地超越了数十亿颗普通恒星，因此一定是壮观的爆炸。1934年，加州理工学院的弗里茨·兹威基为它们创造了“超新星”这个名字。除了是科学界已知的最引人注目的事件之一外，超新星在宇宙和天文学家的工作中也发挥着特殊的作用：为太空播撒重元素，调节星系的形成和演化，甚至作为宇宙膨胀的标记。
兹威基和他的同事沃尔特·巴德推测，爆炸能量来自引力。他们的想法是，一颗正常的恒星会内爆，直到其核心达到原子核的密度。就像水晶花瓶掉到水泥地面上一样，坍缩的物质释放出足够的引力势能，将恒星的其余部分炸开。1960年，剑桥大学的弗雷德·霍伊尔和加州理工学院的威利·福勒提出了另一种解释，他们认为爆炸是巨大的核弹。当一颗类似太阳的恒星耗尽其氢燃料，然后耗尽其氦时，它会转向碳和氧。这些元素的聚变不仅可以释放出巨大的能量脉冲，还会产生放射性镍 56，其逐渐衰变可以解释最初爆炸后持续数月的余辉。
这两种想法都被证明是正确的。在光谱中没有氢迹象的超新星（I型）中，大多数（Ia型）似乎是热核爆炸，其余的（Ib型和Ic型）是恒星坍缩的结果，这些恒星已经脱落了外层氢。光谱中包含氢的超新星（II型）也被认为是坍缩产生的。这两种机制都将整颗恒星变成一团气体碎片，引力坍缩事件还会留下一个超高密度的中子星，或者在极端情况下，留下一个黑洞。观测，特别是对超新星 1987A（II型事件）的观测，证实了这个基本理论图景[参见斯坦·伍斯利和汤姆·韦弗的《1987年的大超新星》；《大众科学》，1989年8月]。
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即便如此，解释超新星仍然是天体物理学家的一个主要挑战。计算机模拟在重现爆炸方面遇到了困难，更不用说它们的详细属性了。令人欣慰的是，恒星很难爆炸。它们自行调节，在数百万或数十亿年内保持非常稳定。即使是垂死或死亡的恒星也有使其逐渐熄灭而不是爆炸的机制。弄清楚如何克服这些机制需要多维模拟，这些模拟将计算机推向甚至超越了它们的极限。直到最近情况才有所改善。
爆炸很难
具有讽刺意味的是，被认为会作为 Ia 型超新星爆炸的恒星通常是稳定性的典范——即白矮星。白矮星是曾经是类似太阳的恒星的惰性残骸。如果不被打扰，它会或多或少地保持其诞生的状态，逐渐冷却并逐渐消失。但霍伊尔和福勒认为，如果一颗白矮星紧密地绕另一颗恒星运行，它可能会从其伴星吸积物质，质量增加，中心变得更加压缩，直到达到足以爆炸性地聚变碳和氧的密度和温度。
热核反应的行为应该很像普通的火。燃烧前锋应该扫过恒星，留下核灰烬堆（主要是镍）。在任何时刻，聚变反应都会发生在很小的体积内，最有可能发生在漂浮在白矮星深层内部的灰烬气泡的表面。由于它们的密度较低，气泡会具有浮力，并试图向恒星表面上升——很像一壶沸水中的蒸汽气泡。