Supernovan jäännös, nebula, joka on jäljellä supernovan jälkeen, näyttävä räjähdys, jossa tähti työntää suurimman osan massastaan väkivaltaisesti laajenevaan roskapilveen. Räjähdyksen kirkkaimmassa vaiheessa laajeneva pilvi säteilee yhdessä päivässä yhtä paljon energiaa kuin aurinko on tehnyt viimeisen kolmen miljoonan vuoden aikana. Tällaisia räjähdyksiä tapahtuu suunnilleen 50 vuoden välein suuressa galaksissa. Niitä on havaittu harvemmin Linnunradan galaksissa, koska suurin osa heistä on piilotettu hämärtyvien pölypilvien alla. Galaktisia supernovoja havaittiin vuonna 1006 Lupuksessa, vuonna 1054 Taurus, vuonna 1572 Cassiopeiassa (Tychon nova, nimeltään tarkkailijana Tycho Brahe) ja lopulta vuonna 1604 Serpensissa, jota kutsutaan Keplerin novaksi. Tähdet kirkastuivat niin, että ne olivat näkyvissä päivällä. Ainoa paljaan silmän supernova, joka on esiintynyt vuodesta 1604, oli Supernova 1987A suuressa Magellanic Cloudissa (Linnunradan järjestelmää lähinnä oleva galaksi), joka on näkyvissä vain eteläiseltä pallonpuoliskolta. 23. helmikuuta 1987 sinisestä supergiantähdistä kirkastui vähitellen kolmanneksi suureksi, helposti näkyväksi yöllä, ja sitä on sittemmin seurattu kaikissa tutkijoiden käytettävissä olevissa aallonpituuskaistoissa. Spektri osoitti vetylinjojen laajentuvan nopeudella 12 000 km sekunnissa, mitä seurasi pitkä hidas lasku. Tunnetaan 270 supernovan jäännöstä, melkein kaikki havaitaan niiden voimakkaan radiosäteilyn avulla, joka voi tunkeutua galaksin hämärtävään pölyyn.
Supernovan jäännökset ovat erittäin tärkeitä galaksien rakenteelle. Ne ovat tärkeä lähdevälitteisen kaasun lämmityslähde tuottamansa magneettisen turbulenssin ja voimakkaiden iskujen avulla. Ne ovat suurimman osan raskasista alkuaineista, happea ylöspäin. Jos räjähtävä massiivinen tähti on edelleen sen molekyylipilven sisällä, johon se muodostui, laajeneva jäännös saattaa puristaa ympäröivän tähtiä koskevan kaasun ja laukaista seuraavan tähden muodostumisen. Jäännökset sisältävät voimakkaita iskuja aaltoja, jotka luovat filamentit materiaalin emittoivan gamma-ray fotonit joiden energia jopa 10 14 elektronivolttia ja nopeuttaa elektronit ja atomiytimet jopa kosmisen-ray energiat, 10 9 jopa 10 15 elektronivolttia partikkelia kohti. Auringon naapurustossa nämä kosmiset säteet kuljettavat suunnilleen yhtä paljon energiaa kuutiometriä kohti kuin tähtivalo galaksin tasossa, ja ne kuljettavat sen tuhansille valovuosille koneen yläpuolelle.
Suuri osa supernoovajäännösten säteilystä on synkrotronisäteilyä, jonka tuottavat elektronit, jotka kiertyvät magneettikentässä melkein valon nopeudella. Tämä säteily eroaa dramaattisesti pienillä nopeuksilla liikkuvien elektronien säteilystä: se (1) on keskittynyt voimakkaasti eteenpäin, (2) jakautunut laajalle taajuusalueelle keskimääräisen taajuuden kasvaessa elektronin energian kanssa, ja (3) erittäin polarisoitunut. Monien erilaisten energioiden elektronit tuottavat säteilyä käytännöllisesti katsoen kaikilla aallonpituuksilla, radiosta infrapuna-, optisten ja ultraviolettivalojen sekä röntgen- ja gammasäteiden läpi.
Noin 50 supernovan jäännöstä sisältää pulsaareja, entisen massiivisen tähden kehruuta neutronitähteiden jäännöksiä. Nimi tulee erittäin säännöllisesti pulssisäteilystä, joka leviää avaruuteen kapeassa sädessä, joka pyyhkäisee tarkkailijan ohi samalla tavalla kuin majakan säteily. On monia syitä, miksi useimmat supernovajäännökset eivät sisällä näkyviä pulsareita. Ehkä alkuperäinen pulsaari poistettiin, koska siellä oli kosketus epäsymmetrisestä räjähdyksestä, tai supernoova muodosti mustan aukon pulsarin sijaan tai pyörivän pulsaarin palkki ei pyyhkäise aurinkojärjestelmän ohi.
Supernovan jäänteet kehittyvät neljän vaiheen läpi laajentuessaan. Aluksi ne laajenevat niin voimakkaasti, että yksinkertaisesti pyyhkäisevät kaikki vanhemmat tähtienväliset materiaalit heidän edessään toimien ikään kuin ne laajentuisivat tyhjiöön. Järkyttynyt kaasu, joka kuumenee miljooniksi kelviniksi räjähdyksellä, ei säteile energiaansa kovin hyvin ja on helposti nähtävissä vain röntgensäteissä. Tämä vaihe kestää tyypillisesti useita satoja vuosia, minkä jälkeen kuoren säde on noin 10 valovuotta. Laajenemisen tapahtuessa energiaa menetetään vähän, mutta lämpötila laskee, koska sama energia leviää yhä suurempaan tilavuuteen. Matalampi lämpötila suosii enemmän päästöjä, ja toisen vaiheen aikana supernovajäännös säteilee energiaansa uloimmissa, viileimmissä kerroksissa. Tämä vaihe voi kestää tuhansia vuosia. Kolmas vaihe tapahtuu sen jälkeen, kun kuori on pyyhkäissyt tähtienvälisen materiaalin massan, joka on verrattavissa tai suurempi kuin oma; laajentuminen on siihen mennessä hidastunut huomattavasti. Tiheä materiaali, pääosin tähteiden välinen ulkoreunastaan, säteilee jäljellä olevaa energiaa satojen tuhansien vuosien ajan. Viimeinen vaihe saavutetaan, kun supernoovajäännöksen sisällä oleva paine tulee verrattavissa jäännöksen ulkopuolella olevan tähteiden välisen väliaineen paineeseen, joten jäännös menettää erillisen identiteettinsä. Laajentumisen myöhemmissä vaiheissa galaksin magneettikenttä on tärkeä heikosti laajentuvan kaasun liikkeiden määrittämisessä. Jopa sen jälkeen kun suurin osa materiaalista on sulautunut paikalliseen tähtienväliseen väliaineeseen, voi olla jäljellä alueita erittäin kuumasta kaasusta, jotka tuottavat pehmeitä röntgensäteitä (ts. Muutaman sadan elektronivoltin alueet), jotka ovat paikallisesti havaittavissa.
Äskettäin havaitut galaktiset supernovat ovat edellä ehdotetun evoluution ensimmäisissä vaiheissa. Keplerin ja Tychon novien kohdalla on raskaita hämärtäviä pilviä, ja jäljellä olevat optiset esineet ovat nyt huomaamaton solmu hehkuva kaasu. Tycho'n novan lähellä, Cassiopeiassa, on samanlaisia optisesti merkityksettömiä raitoja, jotka näyttävät olevan jäännökset jälleen yhdestä supernovan räjähdyksestä. Radioteleskoopilla tilanne on kuitenkin uskomattoman erilainen: Cassiopeian jäännös on koko taivaan vahvin radion lähde. Tämän Cassiopeia A -nimisen jäännöksen tutkiminen paljastaa, että siellä tapahtui supernoovan räjähdys noin 1680, jonka tarkkailijat jäivät unohtaa hämärtävän pölyn takia.
