Сверхновая звезда — это невероятный по мощности взрыв, которым заканчивается жизнь массивных звёзд. За короткое время, при взрыве, выделяется столько же энергии, сколько Солнце излучает за 10 миллиардов лет, а яркость может превзойти целую галактику. Существует два основных типа сверхновых. Первый — термоядерный взрыв белого карлика в двойной системе, когда он перетягивает вещество с компаньона и превышает критическую массу (предел Чандрасекара). Второй — коллапс ядра массивной звезды (свыше 8 солнечных масс), после которого остаётся нейтронная звезда или чёрная дыра.
Именно в сверхновых коллапса рождаются элементы тяжелее железа, такие как золото, уран, платина. Вещество, выброшенное взрывом, обогащает межзвёздную среду, становясь сырьём для новых звёзд и планет. Можно без преувеличения сказать, что атомы кальция в наших костях и железа в крови были синтезированы в недрах древних звёзд и разбросаны сверхновыми. Самыми известными остатками сверхновых являются Крабовидная туманность (от взрыва 1054 года, зафиксированного китайскими астрономами) и Кассиопея А.
Наблюдения сверхновых в других галактиках помогли открыть ускоренное расширение Вселенной и тёмную энергию, за что в 2011 году была вручена Нобелевская премия. Современные автоматические обзоры неба открывают сотни сверхновых ежегодно. Особый интерес представляют сверхновые типа Ia, используемые как «стандартные свечи» для измерения расстояний. Каждая сверхновая звезда — это не только смерть звезды, но и рождение новых миров, а также лаборатория экстремальной физики, где можно проверить законы ядерной физики и теории гравитации.