长期以来，人们一直认为新星是从宇宙中新产生出来的天体。直到19世纪末，这一想法才有所改变。那时，照相方法已经引入天文观测，人们对整个天空进行了巡天照相。由于照相底片能够累积光线，所以较暗的星经过长时间曝光，在底片上也能显现出来。在照相的星图上人们发现，新星出现以前，在那个位置上早已存在着星星，只是由于它太暗，我们肉眼看不见罢了。当新星最为明亮期过后，在新星“消失”的位置上，用照相方法仍可观测到那颗星星。这时，人们才正确地认识到新星并不是新诞生出来的星。
新星出现时，极其明亮。1918年天鹰座出现一颗新星，亮度达-1.1等，在天空中，成为仅次于天狼星的第二亮星。一般的新星的亮度也达到1等星。
新星出现前，它的亮度很暗，都在肉眼视力范围之外，而肉眼能看到的最暗星是6等星。新星发亮前后，亮度变化可以达到7～16星等。像1975年天鹅座出现的新星，亮度变化达19个星等。星等相差1等，亮度相差2.5倍，新星发亮前后，亮度可以剧增几百万倍至几千万倍。究竟是什么原因使恒星亮度剧增呢？
人们用光谱分析的方法研究了新星的光谱，发现在新星亮度极大时，光谱线向紫端移动，表明新星外层大气向观测者方向移动。由谱线位移可以计算出，新星向外膨胀的速度为1000公里／秒以上。这样巨大的膨胀速度说明什么呢？说明新星在“爆炸”。由于新星的爆炸，使新星的亮度骤然剧增几千倍。
新星的爆发
新星爆发，大量物质被抛射到宇宙空间里，星体会不会因爆炸而瓦解呢？
人们研究了几十个爆发后的新星光谱，发现这些光谱和一些演化到晚年的热矮星的光谱非常相似。于是人们产生这样一种认识，新星不是恒星的幼儿阶段，而是恒星的暮年阶段。新星爆发是恒星行将死亡的前奏曲，是恒星的“天鹅之歌”。
20世纪50年代，由于天文观测技术的进步，人们不但可以知道爆发后的新星的亮度，还能够知道新星爆发前的亮度。对比两者，竟发现了一个未曾意料到的结果。绝大多数的新星，爆发前后的亮度是相同的，经历一次爆炸，新星又恢复到爆发前的状态。新星爆发不是恒星的解体，而是一次“调整”。
进一步研究新星爆发的能量和质量变化后发现，经过一次爆发，恒星的质量仅仅损失万分之几到千分之几个太阳质量（一个太阳质量为2×10.30公斤，即2000万亿亿亿吨），抛出的物质微乎其微。
新星种类
新星是爆发型变星的一种，属于爆发型变星的还有再发新星、矮新星的和类新星等，它们或多或少都具有和新星类似的特征。再发新星是指观测到不止一次爆发的新星，大体上每10～100年就爆发一次，已观测到十几颗。
罗盘座T星和人马座V2005星已经记录到了5次爆发。再发新星爆发时，亮星剧增的幅度比新星的光变幅度要小，为7～9星等。每次爆发抛出的质量仅有百万分之几个太阳质量。现在认为，再发新星和新星之间没有根本的区别，新星可能是爆发周期长的再发新星，而再发新星可能是爆发周期短的新星。
矮新星是爆发规模比新星小（亮度变幅2～6星等）、爆发周期很短（每隔几十天就爆发一次）的爆发型变星，它发亮的突然与快速和新星发亮的特征有些类似。
类新星是某些特征与新星类似的变星，亮度变幅约3个星等。每隔数年发亮一次。
新星爆发的原因
新星爆发是一种物质抛射和能量释放的不稳定的物理过程。爆发破坏了恒星的原有平衡状态，经过能量释放又重新达到新的平衡状态。
是什么原因促使恒星爆发呢？这种爆发对恒星的生命演化史具有什么作用呢？
目前，有不少天文学家致力于研究新星爆发的物理原因。有种学说认为，恒星演化到晚期，中心温度高到几十亿度，密度升高到水的密度的1亿倍以上。这时，恒星核心内部由于热核反应产生大量中微子。中微子是一种基本粒子，静止质量等于零，不带电，穿透力特别强，不和其他物质粒子发生作用，因此产生出来以后能够很快地跑到恒星外部去。它们带走很大能量，恒星内部能量迅速减小，因而抵抗不住恒星引力的收缩。于是，恒星迅速坍缩。
造成恒星爆发。不过，这种物理过程释放出来的能量又太强了，大大超过新星爆发产生的能量，所以，用它来解释新星爆发是缺乏说服力的。
后来，人们发现有许多新星、再发新星、矮新星、类新星是双星系统。
1947年，观测证实，再发新星北冕座T星是分光双星；1952年，观测到矮新星天鹅座SS也是分光双星；1954年，证实类新星宝瓶座AE又是分光双星；同年，证实武仙座DQ新星是食双星的一个子星。四类爆发变星都与双星有关。
是不是所有新星都是双星呢？双星对新星爆发有什么关系呢？
现在有种理论认为，很多新星爆发的原因可能与它是密近双星有关（密近双星是指双星的两子星距离较近，由于引力作用，两子星之间有物质交流的双星系统）。当密近双星的一个大质量子星演化为冷的红巨星，另一个小质量子星演化为热矮星的时候，冷星膨胀，外层气体射向热矮星，使热矮星表面吸积起含有大量氢的气体包层。当气体包层之下温度增高到足以引起氢的热核聚变时，热矮星就因热核聚变反应而释放能量，造成新爆发。这个理论是否正确？还待进一步观测来验证，理论本身也还有许多细节不清楚。如果说密近双星是造成新星爆发的原因，那些不是双星的新星爆发的原因又是什么呢？再发新星一再爆发的物理机制又是什么呢？近几十年来，人们发现除了存在可见光波段上突然发亮的新星之外，还陆续发现射电能量剧增的射电新星，以及X射线能量突然剧增的X射线新星。这些新星爆发的原因又是什么呢？新星爆发的秘密有待人们去揭露。
罕见的超新星
1987年2月23日，在大麦哲伦云星系出现了一颗超新星。第二天，国际天文学联合会便向全世界的天文台站和观测机构发出电报和电传，通报这一罕见的银河系外天体爆发现象。这颗超新星被命名为1987A。超新星是大质量恒星（质量大于或等于8～10个太阳质量）在晚年发生的崩溃、瓦解性的爆炸现象，一般质量较小的恒星并不以超新星爆发终了它的一生。
超新星现象
在晴朗的夜空中，人们有时会在原先看不到星星的地方发现一颗新出现的星星在闪耀，人们最早时称它为新星。实际上它并不是一颗新出现的星，只是因为过去它太暗弱而不引人注意罢了。后来，天文学家把在短时间内亮度突然增大1万倍甚至100万倍的恒星称为新星；把亮度突然增加比新星强得多，光度能达到太阳光度的10.7～10.10（1000万～100亿）倍的星称之为超新星。
现代天文学家统计分析了古代天文观测记录，特别是我国丰富的历史资料，结果只确定了不足10个银河系内的历史超新星。天文学家们公认，公元1006年、1054年、1181年、1572和1604年诸年的中国古书中的“客星”记载，都是银河系中的超新星（见下表）。离现在最近的两颗超新星（1572年、1604年），著名天文学家第谷和开普勒曾观测过，曾分别被称为“第谷新星”和“开普勒新星”。
历史上的超新星（银河系内）
据估计，每个星系平均近300年才有一颗超新星出现。
我国古代天文观测者对观测记录超新星作出了杰出的贡献，表中列出的1054年出现的那颗著名超新星，就是最突出的例子。《宋史》中记载：“宋至和元年五月乙丑客星出天关（即金牛座ζ星）东南，可数寸，岁余稍没。”
《宋会要》一书中也有记载：“至和元年，伏睹客星出现，其星上微有光彩，黄色。”著名美国天文学家哈勃于1928年根据金牛座“蟹状星云”的大小以及它约每秒900公里的膨胀速度，指出它就是中国史书上记载的那颗客星——超新星爆发后的遗迹。
恒星大爆炸
现代天文学家认为，恒星就是遥远的太阳，只不过其大小与太阳不尽相同罢了。大质量的恒星在晚年为什么会爆炸呢？要弄清这个问题，首先应该知道恒星的物质组成，或者说它靠什么东西“燃烧而发光呢”？
近代天文学家由光谱分析方法获悉，太阳上含有大量的氢元素，其次还有少量的氦、碳、氧、硅等60多种元素。1939年，美国著名物理学家贝特认为，太阳的能量来自于氢原子核聚变反应，它类似于氢弹爆炸。当4个氢原子核聚变为1个氦原子核时，可释放出巨大能量。实现热核聚变反应的条件是高温和高压。科学家们通过观测研究，由物理定律计算出太阳中心温度约为1500万度。也就是说，太阳是一座似氢原子核为燃料的核子炉！后来，人们把这一理论推广应用于恒星演化研究。
在恒星演化过程中，其内部的热核反应是一个持续不断的过程。人们逐渐弄清楚在任何恒星中氦约占25％左右，其余的大多数是氢，而所有其他元素的总和才占总成分的1％～2％。一般说来，恒星先是以氢为燃料。恒星的核心部分——星核的氢燃料耗尽后，星核中心收缩释放的引力能使恒星的氢壳层燃烧，同时恒星外层向外膨胀。与此同时，星核的收缩还使这个“热核反应炉”升温（可达2亿度），然后，氦开始燃烧，这时星核收缩停止。
氦燃烧的灰烬是碳和氧。在氦燃料耗尽时，星核又开始收缩。这时候的恒星有点像是两个套在一起的球壳——双燃烧壳源，一个是氢壳源，另一个是氦壳源。当星核收缩到一定程度，星核内的温度达到8亿度，碳开始燃烧。
碳燃烧的主要灰烬是氧，氧燃烧之后是硅；前者燃烧所需的温度是20亿度，后者所需的温度是30亿度。
综上所述，在核反应的每一个阶段，当一种核燃料耗尽时，恒星的中心部分缺少能量辐射便开始收缩，在收缩过程中可释放引力能，因而使星核内温度上升，最终把另一种核燃料点燃。恒星在晚年变得越来越不稳定，热核反应一轮接一轮地进行，热核反应的温度一轮比一轮高，反应的速率也进一步加快，最终导致整个恒星爆炸即超新星爆发现象。在理论上具体一点说来，如果氧和硅的燃烧都未能使星体爆炸，那么恒星内部最终就由铁原子核和气体组成一个密度极大的核心，这时所有的核燃料就都耗尽了。因为铁原子核的结合能最大，铁核是很稳定的核。此时的恒星已接近“死亡”，伴随恒星中心核反应的轮番进行，星核已被一个温度低得多（不足10亿度）的“幔”所包围，在幔的外面还包有一层氢和氦的外壳。星幔中的化学成分占优势的是氧、氮和氖等轻元素，这些是恒星爆炸所需要的潜在核燃料。
这时候由于上层物质的重量已经不再能被下面的气体压力所支撑，恒星的所有外层便向着中心陷落——坍缩，并在此过程中迅速升温。当星核的密度接近每立方厘米3000万吨，而温度超过1000亿度时，核心将停止收缩，包层由于不再向恒星中心坍塌而迅速被加热，幔中的轻元素像“火药库”似的爆炸了。超新星爆发前，作为坍缩星的全部复杂的物理过程，仅仅是在异常短暂的、大约不到一秒的时间内发生的。
