NOvA实验（NuMI Off-axis νe Appearance Experiment）因使用费米实验室的加速器的粒子束观测中微子振荡而闻名，它一直在关注从超新星到磁单极子的各种现象。
研究中最引人注目的天体物理现象是超新星。当一颗大质量恒星坍缩时，它99%的能量通过中微子爆发释放。虽然中微子携带的能量远远超过光子，却更难观测到。而NOvA的粒子探测器能够探测超新星产生的中微子。如果一颗超新星在星系中诞生，NOvA的14000吨的远端探测器（far detector）将在几秒的爆发中观测到数千个中微子，而300吨的近端探测器（near detector）能观测到几十个。
在Journal of Cosmology and Astroparticle Physics上即将发表的一篇论文中，NOvA合作小组描述了用于触发这种爆发的系统。由于附近的超新星非常稀有，中微子数据价值很高，NOvA使用了多个系统探测，以确保收集超新星数据。除了对这些观测数据中的中微子爆发进行连续实时搜索，NOvA还订阅了超新星预警系统（SNEWS），这是一个中微子实验网络，当任何两个设施观测到类似的超新星活动，该网络会相互提醒。NOvA还订阅了LIGO/Virgo合作观测到引力波事件时发出的警报，并将每个引力波事件都视为数据的潜在来源。
解释大多数引力波事件的最简单模型——黑洞在真空中合并——无法预测粒子的爆发。但如果黑洞在气体介质中融合，粒子就会被加速，从而可能会产生可观察的信号。其他解释引力波事件的替代模型也可能预测NOvA可见的粒子爆发。
另一种可能引发NOvA的情况是识别错误，即超新星被误认为是黑洞引力波事件。这项合作搜索了从超新星状的中微子到高能粒子雨NOvA可见的所有爆发。到目前为止，利用截至2019年年中报道的20多个引力波事件数据，NOvA尚未发现任何信号的迹象。未来几年引力波探测器的功能将迅速提高，会有更多的机会取得新发现。
NOvA的地下近距离探测器已被用来研究地下宇宙射线μ子的季节性变化，其大型远距离探测器被用于寻找其他奇异的宇宙现象，如对磁单极子的搜索。