在1572年，煉金術引起布拉赫一時的注意之後，他終於在一顆爆發的新星體突然在11月11日閃亮之際，使自己出了名。伊巴穀曾經注意到一次新星體爆發，並且它作為製作第一幅重要的星圖的時機。1054年也有一次新星體爆發，但隻為中國和日本天文學家觀察到。
實際上並沒有增加新的星球，隻是現存的星球突然爆發而使亮度大增而已。這些星球在亮度突然激增以前用肉眼是觀看不見的。在使用望遠鏡以前，這些星星確實好象是新星。布拉赫在1572年觀察到了這星球（現在有時稱為“布拉赫星”），在一本篇幅為五十二頁的書中寫到了此星以及它對星占學的重要意義。該書的簡短標題為《關於新星球》。布拉赫星逐漸變得比金星更明亮，延續一年半人們都能看到它，然後看不見了。
最初布拉赫對出版此書曾猶豫過，因為他以為寫書會降低高貴人的身份，可是他後來克服了這種勢利的影響。
布拉赫寫的書起了如下的作用：一、它給一切亮度突然爆發的星球創造了“新星”的名字；二、它使這位年輕人以天文學家而著稱；三、因為布拉赫利用了遠處其它天文學家象英國天文學家的觀察結果，通過視差測量說明了新星球之遠是無法測出其距離的（當然它比月亮要遠得多，）這給了亞裏士多德認為天空是完美的不變的觀點以有力的打擊。
丹麥國王腓特烈二世決定當這位年輕有為的國民的保護人，因為他象一顆明亮的新星那樣已閃耀出了光彩奪目的光輝，所以國王還製止他移居到當時天文學研究的中心德國去。（智囊流失決非隻是今天的現象。）為了達到此目的，國王主辦了由這位年輕人主講的天文講座，更為重要的是，他在丹麥和瑞典之間的赫維恩（今天的維文）島上，為布拉赫資助修建了天文台。布拉赫建立的天文台十分講究，並用他所能製出的最佳儀器來裝置該台。曆史上第一座真正的天文台於1580年峻工，據估計耗當於今天的150萬美元。他不惜工本甚至建造了一個直徑為五英尺的天球儀。
從此他譽滿天下，歐洲各國學者都來拜訪他。就連自己以為是學者的統治者也來拜訪他，例如蘇格蘭國王詹姆斯六世。他於1590年訪問了丹麥，並與丹麥公主成婚。
1577年一顆巨大彗星在空中出現，布拉赫對該星進行了仔細的觀察。這是對彗星進行的第一次不帶偏見的研究，也是第一次提出了彗星的研究問題，並且絲毫沒有認為它預示著大災難而有所驚慌失措。視差研究說明該彗星距地球也比月亮遠——這是對天空完美無缺論甚至更為沉重的打擊。亞裏士多德曾看到彗星來去運動不定，不能與其它天體的永恒性和規律性相致，所以他堅持認為彗星是大氣引起的現象。這一點他錯了。伽利略在這方麵同意亞裏士多德的觀點，所以，在這問題上落後於布拉赫。
布拉赫研究了彗星的視動。勉強得出結論認為彗星軌道不可能是圓的，而必然是伸長了的。這是個大膽設想，因為這樣，彗星必然要穿越各行星天球層，除非這些天球層不存在，否則彗星幾乎是不可能穿越的。
這種可能性大大違反了布拉赫本人的傾向，因為他是一位保守的天文學家，他不願放棄托勒密及希臘前輩關於地球是宇宙中心的見解。他是最後一位堅持此觀點並且抵製哥白尼日心說的大天文學家。
他反對日心說的最強論據就是恒星有視差，他以這論點把他和伽利略的論點統一起來，並把伽利略和哥白尼學說完全割裂開來。這一問題上他失敗了。
1583年布拉赫出版了論彗星的書，提出一切行星除地球外皆圍繞太陽運轉。後來，他堅持認為太陽及其一係列伴隨的行星皆球運轉。
提出“布拉赫理論”的部分原因是為了強調布拉赫的正統觀念來反對他在丹麥朝廷的許多敵人。聯想起赫拉克雷迪斯的觀點，布拉赫的理論遭到了在不顧一切進行反抗的年代裏半心半意進行妥協的人所注定的命運。後來，布拉赫理論幾乎被人們完全漠視了。
然而，半個世紀以後，利奇奧裏要給用伽利略的望遠鏡觀察到的月球上的火山口定名。利奇奧裏至少對布拉赫理論是欽佩的，所以他以布拉赫的名字來命名最突出、最壯觀的火山口。因為他欽佩希臘的天文學家，所以把他讚賞希臘天文學所著的書取各為《新至大論》他以伊巴穀和托勒密的名字命名了位於月球表麵中心一個當小的火山口以阿利斯塔克的名字為名。至今月球表麵仍用這些名字——這是一種不願摒棄希臘天文學的表示。