Αμέσως μόλις σχηματιστεί ένα άστρο αρχίζει να αντιπαλεύει τη βαρύτητα. Η Ενέργεια που ακτινοβολεί αντισταθμίζει την πίεση προς τα μέσα, αλλά όταν τα καύσιμα του άστρου τελειώσουν, τότε η βαρύτητα νικάει: Το άστρο καταρρέει και το μεγαλύτερο μέρος από τη μάζα του γίνεται είτε αστέρας νετρονίων, ένα πολύ πυκνό σώμα στο μέγεθος πόλης, είτε μαύρη τρύπα. Το υπόλοιπο μέρος του άστρου εκτινάσσεται μακριά, κινούμενο με πολύ μεγάλη ταχύτητα στο Διάστημα (8-10.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο!).

Πρόσφατα οι αστρονόμοι τράβηξαν νέες φωτογραφίες του αποτελέσματος αυτού του βίαιου τέλους ενός άστρου, στρέφοντας το διαστημικό τηλεσκόπιο «Τζέιμς Γουέμπ» προς το υπόλειμμα του σχετικά πρόσφατου υπερκαινοφανούς (σουπερνόβα) που ονομάζεται Α της Κασσιόπης. Το φως από αυτήν την έκρηξη έφτασε στη Γη πριν από 350 χρόνια, περίπου την εποχή που ζούσε ο Ισαάκ Νεύτων. Το Α της Κασσιόπης πέρα από πρόσφατο βρίσκεται και σχετικά κοντά στη Γη, αποτελώντας μια παγωμένη στον χρόνο εικόνα της έκρηξης του άστρου.

Οι αστρονόμοι μελετούν αυτό το κοντινό υπερθέαμα επί δεκαετίες, αλλά το «Γουέμπ» μπόρεσε να το παρατηρήσει πιο λεπτομερώς από κάθε προηγούμενο παρατηρητήριο. Το διαστημικό τηλεσκόπιο «Χαμπλ» είχε επίσης δώσει λεπτομερείς φωτογραφίες του αντικειμένου, αλλά το «Χαμπλ» παρατηρεί κυρίως στο οπτικό μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος - αυτό που βλέπει και το ανθρώπινο μάτι. Αντίθετα, το «Γουέμπ» μπορεί να δει σε μεγαλύτερα μήκη κύματος στο τμήμα του υπερύθρου και επιπλέον έχει μεγαλύτερο κάτοπτρο, ικανό να συλλάβει εικόνες υψηλότερης ανάλυσης.

Οι νέες φωτογραφίες βοηθούν τους επιστήμονες να δώσουν απαντήσεις σε ερωτήματα για τους υπερκαινοφανείς, όπως ακριβώς ποιοι τύποι άστρων εκρήγνυνται για να τους δημιουργήσουν και με ποιο ακριβώς τρόπο συμβαίνουν αυτές οι εκρήξεις. Η διαδικασία της έκρηξης ενός άστρου είναι πολύπλοκη από πλευράς αστροφυσικής, αλλά πολύ χρήσιμη για να καταλάβουμε πώς συμπεριφέρεται η ύλη σε τέτοιες συνθήκες.

Τα άστρα αρχικά καίνε το υδρογόνο με αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης, που οδηγούν στη δημιουργία ηλίου. Οταν το υδρογόνο τελειώσει, τότε με άλλες αντιδράσεις σύντηξης χρησιμοποιούν το ήλιο και παράγεται άνθρακας. Μετά καίνε πυρηνικά τον άνθρακα, μέχρι τελικά να παραχθεί σίδηρος, που απαιτεί περισσότερη Ενέργεια για να συντηχθεί συγκριτικά με αυτή που απελευθερώνει. Τότε το άστρο αρχίζει να καταρρέει κάτω από την πίεση της βαρύτητας και η ύλη συνθλίβεται τόσο που τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια συνενώνονται για να σχηματίσουν νετρόνια. Τελικά τα νετρόνια δεν μπορούν να καταρρεύσουν περισσότερο και μετατρέπονται σε ένα άστρο νετρονίων, όπου τα σωματίδια υποβάλλονται σε τέτοια ακραία πίεση, που πυροδοτούν ένα απωθητικό ωστικό κύμα. Το δικό μας άστρο, ο Ηλιος, δεν έχει αρκετή μάζα για να καταλήξει ως υπερκαινοφανής. Προς το τέλος της ζωής του θα μετατραπεί σε ερυθρό γίγαντα, μέχρι που τελικά να γίνει αμυδρός λευκός νάνος.

Οι αστρονόμοι δεν έχουν μπορέσει ακόμη να εξηγήσουν πλήρως την εκρηκτική δύναμη ενός υπερκαινοφανούς. Επανειλημμένες προσομοιώσεις σε υπερυπολογιστές έδειξαν ότι το ωστικό κύμα από την κατάρρευση σε άστρο νετρονίων δεν είναι αρκετά ισχυρό ώστε να εκτινάξει τα εξωτερικά στρώματα. Ερευνητές θεωρούν πως η απάντηση στο μυστήριο σχετίζεται με τα νετρίνα, τα υποατομικά σωματίδια ελάχιστης μάζας που τείνουν να περνούν μέσα από την υπόλοιπη ύλη χωρίς να αλληλεπιδρούν μαζί της. Ισως στις τεράστιες θερμοκρασίες και πυκνότητες του πυρήνα ενός άστρου, μέρος από την Ενέργεια των νετρίνων να ενισχύει το ωστικό κύμα. Χρειάζονται όμως περισσότερες παρατηρήσεις για να βεβαιωθεί κάτι τέτοιο.

Μεταξύ των αποκαλύψεων του «Γουέμπ» για το Α της Κασσιόπης, είναι ένα στρώμα αερίου που δραπέτευσε από το άστρο κατά την έκρηξη. Οι φωτογραφίες αυτές δείχνουν το αέριο πριν αλληλεπιδράσει με υλικό έξω από το άστρο και πριν θερμανθεί από την αντανάκλαση του ωστικού κύματος. Αυτό το πρωταρχικό στρώμα αερίου παρουσιάζει δομή ιστού, που προσφέρει ενδείξεις για την κατάσταση του άστρου πριν από την έκρηξη. Η μελέτη των φωτογραφιών οδήγησε και σε ένα απρόσμενο χαρακτηριστικό του Α της Κασσιόπης, που οι επιστήμονες ονόμασαν «πράσινο τέρας». Οι αστρονόμοι θεωρούν ότι αυτό το στρώμα αερίου εκτινάχθηκε από το άστρο πριν εκραγεί και τους ενδιαφέρει να καταλάβουν τι συμβαίνει όταν τα υπολείμματα του άστρου χτυπήσουν με ταχύτητα το υλικό του «πράσινου τέρατος», καθώς όταν παρατηρούν εξωγαλαξιακούς υπερκαινοφανείς, το φως τους επηρεάζεται πολύ από το περιβάλλον υλικό.

Η κατανόηση των λεπτομερειών των υπερκαινοφανών μπορεί να βοηθήσει και στην κατανόηση του τρόπου που σχηματίστηκε η Γη και εμφανίστηκε η ζωή πάνω σε αυτή. Τα άστρα παράγουν τα βαρύτερα από το υδρογόνο και το ήλιο στοιχεία που απαιτεί η ζωή. Οι εκρήξεις των άστρων στο τέλος της ζωής τους διασπείρουν αυτά τα στοιχεία μέσα στο Διάστημα, προσφέροντας στους γαλαξίες τις πρώτες ύλες για να σχηματίσουν νέα άστρα και πλανήτες.

Αν και οι επιστήμονες θα συνεχίσουν να μελετούν το Α της Κασσιόπης, θα στρέψουν το «Τζέιμς Γουέμπ» και προς μερικά από τα περίπου 400 υπολείμματα υπερκαινοφανών του Γαλαξία μας, ώστε να διευρύνουν το δείγμα και να μπορέσουν να συνδέσουν τις διαφορές στο πώς φαίνονται σήμερα αυτά τα υπολείμματα και απ' αυτό να συναγάγουν τις διαφορές των άστρων που τα παρήγαγαν.