O supernova este o explozie violentă care are loc ca stadiu de dezvoltare a unor stele. O supernova durează de la câteva săptămâni la luni și în acest timp poate elibera mai multă energie decât ar emite Soarele peste 10 miliarde de ani. Supernovele sunt capabile să-și eclipseze galaxiile gazdă. Într-o galaxie de mărimea Căii Lactee, supernovele apar aproximativ o dată la cincizeci de ani.
Dacă o supernova ar avea loc la 26 de ani lumină distanță de Pământ, ea ar arunca jumătate din stratul nostru de ozon. Unii paleontologi dau vina pe o supernova din apropiere pentru evenimentul de extincție Ordovician-Silurian, care a avut loc acum aproximativ 444 de milioane de ani, timp în care 60% din viața oceanică a murit. Cea mai strălucitoare supernova din istoria omenirii a fost observată în 1006 de oameni din Eurasia, cele mai detaliate note venind din China. Cu o luminozitate cuprinsă între un sfert și jumătate din cea a Lunii pline, această supernova era atât de strălucitoare încât arunca umbre.
Supernovele apar în unul din două moduri și, în mod corespunzător, sunt împărțite în tipuri – supernove de tip I și supernove de tip II.
O supernove de tip I apar atunci când o pitică albă carbon-oxigen, o rămășiță stelară de dimensiunea Pământului rămasă de la milioane de ani de ardere a hidrogenului și heliului, acumulează o masă suficientă pentru a o depăși limita Chandrasekhar, care este de 1.44 mase solare pentru o perioadă neîntreruptă. -stea rotativă. Peste această limită, învelișurile de electroni din atomii care formează piticul nu se mai pot respinge, iar steaua se prăbușește. Un obiect stelar care conține aproximativ masa Soarelui într-un spațiu egal cu Pământul devine și mai mic, până când se atinge temperatura și densitatea necesare pentru aprinderea carbonului. În câteva secunde, un procent major din carbonul din stea fuzionează în oxigen, magneziu și neon, eliberând energie echivalentă cu 1029 de megatone de TNT. Acest lucru este suficient pentru a distruge steaua la aproximativ 3% din viteza luminii.
O supernovă de tip II este denumită și supernovă cu colaps de miez. Se întâmplă atunci când o stea supergigant de peste nouă mase solare fuzionează elemente din miezul său până la fier, care nu mai oferă un câștig net de energie prin fuziune. Fără a fi produsă energie netă, nu poate avea loc nicio reacție nucleară în lanț, iar un miez de fier se formează până când atinge limita Chandrasekhar menționată anterior. În acest moment, se prăbușește pentru a forma o stea neutronică, un obiect care conține masa unui Soare într-o zonă de aproximativ 30 km (18.6 mile) – de dimensiunea unui oraș mare. Majoritatea stelei din afara nucleului începe și ea să se prăbușească, dar sare împotriva materiei super-dense a stelei neutronice, fuzionând rapid toate nucleele de lumină rămase și creând o explozie de o scară similară cu cea a unei supernove de tip I.
Deoarece supernovele de tip I au o eliberare de energie relativ previzibilă, ele sunt uneori folosite ca lumânări standard în astronomie, pentru măsurarea distanței. Deoarece mărimea lor absolută este cunoscută, relația dintre magnitudinea absolută și aparentă poate fi folosită pentru a determina distanța supernovei.