公元1054年7月4日，我國天文學家觀察到一顆明亮的新星出現在天空中。這顆新星的亮度比金星還要亮，在白天都能清晰可見，持續時間長達23天，在夜晚可見的時間則持續了近兩年。天關客星的爆發被多個文明記錄下來，其中最詳細的記載來自于我國宋朝的史籍。

宋仁宗嘉祐元年，天文學家楊惟德在東方天關星附近發現了一顆新的星體。這顆星起初如細針，逐漸變得明亮，超過了金星的亮度，甚至在白天也能看到。兩年後，天關客星逐漸消退，最終消失在夜空之中。千年之後，天關客星依然是天文學研究的重要對象，其遺迹——蟹狀星雲，至今仍是夜空中最著名的星雲之一。

超新星爆發是非常罕見的，大約每80年才會發生一次，而肉眼可見的更是少之又少。但幸運的是，預計今年將有一顆新星出現在夜空中，它的亮度將與北極星相當，爲觀星者提供了一次千載難逢的觀測機會。爲我們提供這次機會的是一個雙星系統，由一顆紅巨星和一顆白矮星組成，距離地球3000光年。

這次新星爆發預計發生在2024年2月到9月之間，爆發時的亮度將使其在我們的夜空中短暫地變得和北極星一樣明亮，但這種亮度不會持續超過一周。要觀測這次新星爆發，觀星者應將目光投向北冕座，這是位于牧夫座和武仙座之間的一個星座。新星爆發時，將在夜空中出現一顆明亮的“新”星。通常情況下，這對雙星的亮度爲+10等，肉眼無法看見，但在爆發期間，它們的亮度將達到+2等，與北極星相當。

超新星爆發可以分爲幾種不同的類型，其中包括：核心坍縮型超新星(Type II)，當恒星質量大于8倍太陽質量時，它們的核心坍縮形成中子星或黑洞，釋放能量形成超新星爆發；白矮星爆炸型超新星(Type Ia)，當白矮星與附近的恒星物質發生碰撞或吸積過量物質時，會超過臨界質量而爆炸。

前面提到的蟹狀星雲是由一次II型超新星爆發産生的遺迹。這種超新星爆發通常發生在大質量恒星的生命周期結束時，當恒星的核心塌陷並引發一場巨大的爆炸。蟹狀星雲中心的脈沖星就是這次爆炸的殘骸，它是一顆高速自轉的中子星，以每秒30.2次的速度旋轉，並發射出從γ射線到無線電波的寬頻率範圍電磁波。

而今年即將出現的新星則是 Ia型超新星。Ia型超新星的前身星系統通常由一顆白矮星和一顆主序星組成。白矮星是已經耗盡核燃料的恒星，其密度極高體積卻很小。主序星則是正在進行核聚變的恒星，會不斷向外抛射物質。在雙星系統的引力作用下，主序星向白矮星輸送物質，這種物質主要由氫和氦組成。白矮星表面會形成一層富含氫和氦的吸積盤，隨著時間的推移，白矮星上的物質不斷累積，其質量逐漸接近錢德拉塞卡極限（約爲太陽質量的1.4倍）。

當白矮星的質量接近錢德拉塞卡極限時，白矮星中的碳元素會在高溫高壓下發生核聚變，引發爆炸。碳點火産生的熱量會迅速傳遍整個白矮星，引發碳、氧等元素的核聚變反應，形成一連串的爆炸，最終導致白矮星的完全解體。

Ia型超新星爆發是宇宙中重元素合成的重要來源之一。爆炸過程中産生的高溫高壓會將輕元素合成重元素，例如鐵、金等。Ia型超新星爆發爲星系的化學演化貢獻了重要的力量，將重元素抛射到星際空間，成爲新恒星和行星形成的原料。Ia型超新星具有標准燭光的性質，其峰值亮度幾乎相同。因此，天文學家可以利用Ia型超新星來測量遙遠星系的距離。