Una supernova es una explosión violenta que ocurre como una etapa de desarrollo en algunas estrellas. Una supernova dura desde unas pocas semanas hasta meses, y durante este tiempo puede liberar más energía de la que emitiría el Sol durante 10 mil millones de años. Las supernovas son capaces de eclipsar a sus galaxias anfitrionas. En una galaxia del tamaño de la Vía Láctea, las supernovas ocurren aproximadamente una vez cada cincuenta años.
Si una supernova ocurriera a 26 años luz de la Tierra, volaría la mitad de nuestra capa de ozono. Algunos paleontólogos culpan a una supernova cercana por el evento de extinción Ordovícico-Silúrico, que ocurrió hace aproximadamente 444 millones de años, durante el cual murió el 60% de la vida marina. La supernova más brillante en la historia de la humanidad fue observada en 1006 por personas de Eurasia, y las notas más detalladas provienen de China. Con una luminosidad entre un cuarto y la mitad de la de la Luna llena, esta supernova era tan brillante que proyectaba sombras.
Las supernovas se producen de una de estas dos formas y, en consecuencia, se dividen en tipos: supernovas de tipo I y supernovas de tipo II.
Las supernovas de tipo I ocurren cuando una enana blanca de carbono-oxígeno, un remanente estelar del tamaño de la Tierra que queda de millones de años de combustión de hidrógeno y helio, acumula suficiente masa para ponerla por encima del límite de Chandrasekhar, que es de 1.44 masas solares para -estrella giratoria. Por encima de este límite, las capas de electrones de los átomos que forman la enana ya no pueden repelerse entre sí y la estrella colapsa. Un objeto estelar que contiene aproximadamente la masa del Sol en un espacio igual a la Tierra se vuelve aún más pequeño, hasta que se alcanza la temperatura y densidad necesarias para la ignición del carbono. En unos pocos segundos, un porcentaje importante del carbono de la estrella se fusiona en oxígeno, magnesio y neón, liberando energía equivalente a 1029 megatones de TNT. Esto es suficiente para hacer estallar la estrella a aproximadamente un 3% de la velocidad de la luz.
Una supernova de Tipo II también se conoce como supernova de colapso del núcleo. Ocurre cuando una estrella supergigante de más de nueve masas solares fusiona elementos en su núcleo hasta llegar al hierro, que ya no proporciona una ganancia neta de energía a través de la fusión. Sin que se produzca energía neta, no puede ocurrir una reacción en cadena nuclear, y un núcleo de hierro se acumula hasta que alcanza el límite de Chandrasekhar mencionado anteriormente. En este punto, colapsa para formar una estrella de neutrones, un objeto que contiene la masa de un Sol en un área de unos 30 km (18.6 millas) de ancho, el tamaño de una gran ciudad. La mayoría de la estrella fuera del núcleo también comienza a colapsar, pero rebota contra la materia superdensa de la estrella de neutrones, fusionando rápidamente todos los núcleos de luz restantes y creando una explosión de escala similar a una supernova de Tipo I.
Debido a que las supernovas de Tipo I tienen una liberación de energía relativamente predecible, a veces se usan como velas estándar en astronomía para medir la distancia. Debido a que se conoce su magnitud absoluta, la relación entre la magnitud absoluta y aparente se puede utilizar para determinar la distancia de la supernova.