Rămășița Supernovei, nebuloasa a rămas în urma unei supernove, o explozie spectaculoasă în care o stea își expulza cea mai mare parte a masei într-un nor de resturi în expansiune violentă. În faza cea mai strălucitoare a exploziei, norul în expansiune radiază la fel de multă energie într-o singură zi așa cum a făcut Soarele în ultimele trei milioane de ani. Astfel de explozii apar aproximativ la fiecare 50 de ani în cadrul unei mari galaxii. Au fost observate mai rar în Galaxia Calea Lactee, deoarece majoritatea au fost ascunse de norii obscurători de praf. Supernovele galactice au fost observate în 1006 în Lupus, în 1054 în Taur, în 1572 în Cassiopeia (nova lui Tycho, numită după Tycho Brahe, observatorul său), iar în final în 1604 în Serpens, numită nova lui Kepler. Stelele au devenit suficient de strălucitoare pentru a fi vizibile în timpul zilei. Singura supernovă cu ochi goi care a apărut din 1604 a fost Supernova 1987A în Marele Magellanic Cloud (galaxia cea mai apropiată de sistemul Calea Lactee), vizibilă doar din emisfera sudică. La 23 februarie 1987, o stea supergiantă albastră a strălucit pentru a deveni treptat a treia mărime, ușor de vizibil noaptea, și a fost urmată ulterior în fiecare bandă de lungime de undă disponibilă oamenilor de știință. Spectrul a arătat că liniile de hidrogen se extind la 12.000 km pe secundă, urmate de o perioadă lungă de declin lent. Există 270 de rămășițe de supernove cunoscute, aproape toate observate de emisiile lor puternice de radio, care pot pătrunde praful obscur din galaxie.
Resturile de supernove sunt foarte importante pentru structura galaxiilor. Ele reprezintă o sursă majoră de încălzire a gazelor interstelare prin intermediul turbulenței magnetice și a șocurilor violente pe care le produc. Ele sunt principala sursă a celor mai grele elemente, de la oxigen în sus. Dacă steaua masivă care explodează se află încă în norul molecular în care s-a format, rămășița în expansiune ar putea comprima gazul interstelar înconjurător și poate declanșa formarea stelară ulterioară. Resturile conțin unde puternice de șoc, care creează filamente de fotoni care emit radiații gamma cu energii de până la 10 14 electroni volți și accelerează electroni și nuclei atomici până la energiile cu raze cosmice, de la 10 9 până la 10 15 electroni volți pe particulă. În vecinătatea solară, aceste raze cosmice transportă în planul galaxiei aproximativ aceeași energie pe metru cub ca lumina stelară și o transportă la mii de ani-lumină deasupra avionului.
O mare parte din radiațiile provenite din resturile de supernove sunt radiații de sincrotron, care sunt produse de electroni în spirală într-un câmp magnetic la aproape viteza luminii. Această radiație este dramatic diferită de emisia de electroni care se mișcă cu viteze mici: este (1) puternic concentrată în direcția înainte, (2) răspândită pe o gamă largă de frecvențe, cu frecvența medie crescând cu energia electronului și (3) puternic polarizat. Electronii cu multe energii diferite produc radiații la toate lungimile de undă, de la radio până la infraroșu, optic și ultraviolet până la raze X și gamma.
Aproximativ 50 de rămășițe de supernove conțin pulsars, resturile de stele neutronice învârtite ale fostei stele masive. Numele provine de la radiațiile cu pulsuri extrem de regulate, care se propagă în spațiu, într-un fascicul îngust, care trece prin observator în mod similar cu fasciculul unui far. Există mai multe motive pentru care majoritatea resturilor de supernove nu conțin pulsare vizibile. Poate că pulsarul inițial a fost ejectat, deoarece a existat o recul în urma unei explozii asimetrice, sau supernova a format o gaură neagră în loc de un pulsar, sau fasciculul pulsarului rotativ nu trece prin sistemul solar.
Resturile de Supernova evoluează prin patru etape pe măsură ce se extind. La început, acestea se extind atât de violent încât pur și simplu măturesc toate materialele interstelare mai vechi înaintea lor, acționând ca și cum s-ar extinde într-un vid. Gazul șocat, încălzit la explozii de milioane de kelvin, nu își radiază foarte bine energia și este ușor vizibil doar în razele X. Această etapă durează de obicei câteva sute de ani, după care coaja are o rază de aproximativ 10 ani-lumină. Pe măsură ce expansiunea are loc, se pierde puțină energie, dar temperatura scade, deoarece aceeași energie este răspândită într-un volum tot mai mare. Temperatura mai scăzută favorizează mai multă emisie, iar în a doua fază rămășița de supernova își radiază energia în straturile cele mai reci, cele mai reci. Această fază poate dura mii de ani. A treia etapă are loc după ce coaja a măturat o masă de material interstelar care este comparabilă sau mai mare decât a sa; expansiunea sa încetinit substanțial. Materialul dens, în mare parte interstelar la marginea sa exterioară, își radiază energia rămasă timp de sute de mii de ani. Faza finală este atinsă când presiunea din rămășița supernovei devine comparabilă cu presiunea mediului interstelar din afara rămășiței, astfel încât rămășița își pierde identitatea distinctă. În etapele ulterioare ale expansiunii, câmpul magnetic al galaxiei este important în determinarea mișcărilor gazului slab în expansiune. Chiar și după ce cea mai mare parte a materialului s-a contopit cu mediul interstelar local, ar putea exista regiuni rămase de gaze foarte fierbinți care produc raze X moi (adică cele de câteva sute de electroni volți) observabile la nivel local.
Supernovele galactice recente observate sunt în primele faze ale evoluției sugerate mai sus. Pe site-urile novae ale lui Kepler și Tycho, există nori obscuritori grei, iar obiectele optice rămase sunt acum noduri neconcordante de gaz strălucitor. În apropiere de noua lui Tycho, în Cassiopeia, există înțepături similare nesemnificativ din punct de vedere optic, care par a fi rămășițe ale unei alte explozii de supernova. La un telescop radio, însă, situația este spectaculos diferită: rămășița Cassiopeia este cea mai puternică sursă radio din întregul cer. Studiul acestei rămășițe, numit Cassiopeia A, relevă că o explozie de supernova a avut loc acolo în aproximativ 1680, ratată de observatori din cauza prafului obscur.
