超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸度极其明亮，过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系，并可持续几周至几个月（一般最多是两个月）才会逐渐衰减变为不可见。在这段期间内一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美。恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散，并向周围的星际物质辐射激波。
根据估算，在如银河系大小的星系中超新星爆发的概率约为50年一次，它们在为星际物质提供丰富的重元素中起到了重要作用。同时，超新星爆发产生的激波也会压缩附近的星际云，这是新的恒星诞生的重要启动机制。
形成原因
恒星从中心开始冷却，它没有足够的热量平衡中心引力，结构上的失衡就使整个星体向中心坍缩，造成外部冷却而红色的层面变热，如果恒星足够大，这些层面就会发生剧烈的爆炸，产生超新星。大质量恒星爆炸时光度可突增到太阳光度的上百亿倍，相当于整个银河系的总光度。恒星爆发的结果：
（1）恒星解体为一团向四周膨胀扩散的气体和尘埃的混合物，最后弥散为星际物质，结束恒星的演化史。
（2）外层解体为向外膨胀的星云，中心遗留下部分物质坍缩为一颗高密度天体，从而进入恒星演化的晚期和终了阶段。中国古代天文学家观测到的1054年爆发的超新星（这颗超新星又被国际上命名为中国超新星）。
在一个星系中，超新星是罕见的天象，但在星系世界内，每年却都能观测到几十颗。1987年2月23日，一位加拿大天文学家在大麦哲伦星云中发现了一颗超新星，这是自1604年以来第一颗用肉眼能看到的超新星，这颗超新星被命为“1987A”。
发现过程
超新星爆炸由于在一个星系中超新星是很少见的事件，银河系大约每隔50年发生一次，为了得到良好的研究超新星的样本需要定期检测许多星系。
在其他星系的超新星无法准确地预测。通常情况下，当它们被发现时，过程已经开始。对超新星最有科学意义的研究（如作为标准烛光来测量距离）需要观察其峰值亮度。因此，在它们达到峰值之前发现他们非常重要。业余天文学家的数量大大超过了专业天文学家，他们通常通过光学望远镜观察一些较近的星系，并和以前的图片相比较，在寻找超新星方面发挥了重要的作用。
到20世纪末期，天文学家越来越多转向用计算机控制的天文望远镜和CCD来寻找超新星。这种系统在业余天文学家中很流行，同时也有较大的设施，如卡茨曼自动成像望远镜（KAIT）。中微子是超新星爆炸时产生的大量的次原子粒子，并且它不被银河系的星际气体和尘埃所吸收。
超新星的搜寻分为两大类：一些侧重于相对较近发生的事件，另一些则寻找更早期的爆炸。由于宇宙的膨胀，一个已知发射光谱的远程对象的距离可以通过测量其多普勒频移（或红移）来估计。平均而言，较远的物体比较近的物体以更大速度减弱，因此具有更高的红移。因此，搜寻分为高红移和低红移，其边界约为z = 0.1–0.3之间——其中z是频谱频移的无量纲量度。
高红移的搜寻通常涉及到对超新星光度曲线的观测，这对于生成哈勃图以及进行宇宙学预测所用的标准或校准烛光很有用。在低红移端超新星的光谱比其在高红移端更有实用价值，并可用于研究超新星周围的物理与环境 。低红移也可用于测定近距端的哈勃曲线，这是用来描述可见的星系距离与红移之间的关系曲线，参见哈勃定律。
2016年1月14日，由中国北京大学研究员东苏勃领导的一个国际研究团队宣布，他们观测到人类历史上记载的迄今最强的超新星爆发，其爆发强度超过典型超新星约两百倍，是上一个纪录保持者的两倍以上。
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