1572年11月11日，丹麥天文學家和貴族第谷·布拉赫在仙后座中看到一顆新星，其亮度堪比木星。在許多方面，這是現代天文學的誕生——有力地否定了天體是固定不變的信仰。這種“新星”從未停止帶來驚喜。大約400年後，天文學家意識到它們短暫地超越了數十億顆普通恆星，因此一定是壯觀的爆炸。1934年，加州理工學院的弗裡茨·茲威基為它們創造了“超新星”這個名字。除了是科學界已知的最引人注目的事件之一外，超新星在宇宙和天文學家的工作中也發揮著特殊的作用：為太空播撒重元素，調節星系的形成和演化，甚至作為宇宙膨脹的標記。
茲威基和他的同事沃爾特·巴德推測，爆炸能量來自引力。他們的想法是，一顆正常的恆星會內爆，直到其核心達到原子核的密度。就像水晶花瓶掉到水泥地面上一樣，坍縮的物質釋放出足夠的引力勢能，將恆星的其餘部分炸開。1960年，劍橋大學的弗雷德·霍伊爾和加州理工學院的威利·福勒提出了另一種解釋，他們認為爆炸是巨大的核彈。當一顆類似太陽的恆星耗盡其氫燃料，然後耗盡其氦時，它會轉向碳和氧。這些元素的聚變不僅可以釋放出巨大的能量脈衝，還會產生放射性鎳 56，其逐漸衰變可以解釋最初爆炸後持續數月的餘輝。
這兩種想法都被證明是正確的。在光譜中沒有氫跡象的超新星（I型）中，大多數（Ia型）似乎是熱核爆炸，其餘的（Ib型和Ic型）是恆星坍縮的結果，這些恆星已經脫落了外層氫。光譜中包含氫的超新星（II型）也被認為是坍縮產生的。這兩種機制都將整顆恆星變成一團氣體碎片，引力坍縮事件還會留下一個超高密度的中子星，或者在極端情況下，留下一個黑洞。觀測，特別是對超新星 1987A（II型事件）的觀測，證實了這個基本理論圖景[參見斯坦·伍斯利和湯姆·韋弗的《1987年的大超新星》；《大眾科學》，1989年8月]。
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即便如此，解釋超新星仍然是天體物理學家的一個主要挑戰。計算機模擬在重現爆炸方面遇到了困難，更不用說它們的詳細屬性了。令人欣慰的是，恆星很難爆炸。它們自行調節，在數百萬或數十億年內保持非常穩定。即使是垂死或死亡的恆星也有使其逐漸熄滅而不是爆炸的機制。弄清楚如何克服這些機制需要多維模擬，這些模擬將計算機推向甚至超越了它們的極限。直到最近情況才有所改善。
爆炸很難
具有諷刺意味的是，被認為會作為 Ia 型超新星爆炸的恆星通常是穩定性的典範——即白矮星。白矮星是曾經是類似太陽的恆星的惰性殘骸。如果不被打擾，它會或多或少地保持其誕生的狀態，逐漸冷卻並逐漸消失。但霍伊爾和福勒認為，如果一顆白矮星緊密地繞另一顆恆星執行，它可能會從其伴星吸積物質，質量增加，中心變得更加壓縮，直到達到足以爆炸性地聚變碳和氧的密度和溫度。
熱核反應的行為應該很像普通的火。燃燒前鋒應該掃過恆星，留下核灰燼堆（主要是鎳）。在任何時刻，聚變反應都會發生在很小的體積內，最有可能發生在漂浮在白矮星深層內部的灰燼氣泡的表面。由於它們的密度較低，氣泡會具有浮力，並試圖向恆星表面上升——很像一壺沸水中的蒸汽氣泡。