这是一个天气晴好的夜晚，万籁俱寂，只有满天的繁星不时地眨着调皮的眼睛，在嬉戏游玩。
第谷按照惯例，仍然来到户外，观察他喜爱的星辰。多少年来，第谷一直是这样，不放过任何一个能够观察的夜晚。
忽然，一种奇异的现象发生了，天空中突然出现一颗新星，光亮无比。这是什么星呢？第谷马上提高了警觉，不仅他以前没有见过，就连他的前辈恐怕也没有见过这么亮的星。
第谷在日记中写道：
“晚间太阳落山以后，按照习惯，我正观看晴空里的繁星。忽然间，我注意到一颗新的异常的星，光亮超过别的星，正在我头上照耀，因为自从孩提时代以来，我便认识天上所有的星星，我知道在天空的那一个区域里不会有星……”
第谷起初甚至怀疑自己所见是否真实，但此后，这颗星每晚都如期而至，有一段时间，在白天也能看到，这样他才相信，自己没有搞错，开始仔细地观察和记录。
第谷用他刚制成的一架纪限仪分别测量了这颗超新星与仙后座中9颗恒星之间的角距离，这种仪器的精度达到弧分数量级。第谷持续观察了一年之久，直到1574年初，新星消失，他留下了完整的记录。
第谷把他的观察记录分析整理之后，发表了一篇名为《论新星》的重要著作。
尽管在欧洲有人比第谷早几天就发现了该星，中国明朝的文献中记载该星也比第谷早3天，但由于第谷对该星的缜密观测和研究，这颗新星被命名为“第谷超新星”。
根据第谷留下的这些观测资料，可以很准确地确定当年超新星的位置，误差只有几弧分。这个精度比中国和朝鲜史料中的记载要高出两个数量级。
第谷还详细记录了超新星的颜色和亮度变化。起初该星呈明亮的白色，星等与金星最亮时的星等相同；然后变为蓝色，再变为红色，最后呈铅灰色，到1574年2月，其星等已减到六等甚至更暗。
今天的天文学家可以根据第谷的这些记录，断定该星是I型超新星，而且根据第谷对该星与附近恒星所作的比较，可以画出一条非常精确的光变曲线。
第谷对超新星的观测是相当全面的。他还从不同角度测量了它与仙后星座α星（中文名称：王良四）的角距离。由于仙后座α星与超新星的经度几乎相同，第谷试图通过上述测量来发现是否有视差，结果未发现任何视差。
这使第谷得出了这样一个正确结论：
超新星位于恒星天球层。
这一结论在当时非同凡响。
一方面，根据当时仍居于罗马教会“钦定学说”地位的亚里士多德天文学理论，月球轨道以上的层层天界都是万古不变的，因此，彗星、流星之类的天象只能是“月下世界”——即大气层中的现象。
但现在超新星分明是“从无到有”的，如果它确实在恒星天层，那么亚里士多德的“月上世界万古不变”的教条就出现了明显的例外。
因此，超新星的位置被确定以后，他开始怀疑亚里士多德这方面的学说有多少正确性。
另一方面，由于未能测到超新星的视差，又增强了第谷对哥白尼学说的怀疑。
按照哥白尼的日心理论，恒星具有视差（周年视差）是地球绕日公转的必然结果。但在哥白尼死后将近300年间，天文学家们一直未能测量到任何恒星视差，直到观测精度大大提高的19世纪，哥白尼结论的正确性才被验证。
对亚里士多德和哥白尼的怀疑，为第谷创造新的宇宙体系奠定了基础。
这颗超新星的发现，再度燃起了第谷对天文学的强烈求知欲，使他从星占术、炼金术的小圈子里跳了出来，决定将有生之年全部献给人类的天文学事业。
就在第谷发现天空中那颗超新星的同时，他也在陆地上发现了一位美丽的姑娘，她叫克丽斯廷娜。
克丽斯廷娜虽然布衣出身，但却有小家碧玉般的高雅气质，温柔娴静，通情达理。第谷见到她的第一眼就喜欢上她了，遂抛弃门第之见，毅然和她建立起幸福的家庭。他们共同生活了29年，直到第谷去世。
