Często myślimy, że przestrzeń jest „pusta”, ale w rzeczywistości jest wypełniona materiałem. Co tam jest? Astronomowie regularnie wykrywają gazy i pyły unoszące się pomiędzy gwiazdami i tam są promieniowanie kosmiczne przeskakując po drodze ze źródeł (często w wybuchach supernowych). W pobliżu gwiazd na ośrodek międzygwiezdny ma wpływ pole magnetyczne i wiatry gwiezdne oraz, oczywiście, śmierć gwiazd.
Puste części ośrodka międzygwiezdnego (lub ISM) są chłodne i delikatne. W niektórych regionach pierwiastki istnieją tylko w formie molekularnej, a nie tak wiele cząsteczek na centymetr kwadratowy, jak można znaleźć w grubszych regionach. Powietrze, którym oddychasz, zawiera więcej cząsteczek niż te regiony.
Najliczniejszymi pierwiastkami w ISM są wodór i hel. Stanowią one około 98 procent masy ISM; reszta znalezionych tam rzeczy składa się z pierwiastków cięższych niż wodór i hel. Obejmuje to wszystkie materiały, takie jak wapń, tlen, azot, węgiel i inne „metale” (co astronomowie nazywają pierwiastkami stojącymi za wodorem i helem).
Wodór i hel oraz niewielkie ilości litu zostały utworzone Big Bang, wydarzenie kształtujące wszechświat i materia gwiazd (zaczynając od pierwszych). Reszta elementów była ugotowane w gwiazdach lub utworzony w supernowa wybuchy. Cały ten materiał rozprzestrzenia się w przestrzeń, tworząc chmury gazu i pyłu zwane mgławicami. Chmury te są różnie ogrzewane przez pobliskie gwiazdy, zamiatane falami uderzeniowymi przez pobliskie eksplozje gwiezdne, oraz rozrywane lub niszczone przez nowonarodzone gwiazdy. Są one przewleczone słabymi polami magnetycznymi, aw niektórych miejscach ISM może być dość turbulentny.
Gwiazdy rodzą się w obłokach gazu i pyłu i „pożerają” materiał swoich gniazd porodowych. Następnie żyją życiem, a kiedy umierają, wysyłają materiały, które „ugotowali”, w kosmos, aby jeszcze bardziej wzbogacić ISM. Tak więc gwiazdy w znacznym stopniu przyczyniają się do „rzeczy” ISM.
W naszym Układzie Słonecznym planety krążą wokół tak zwanego „ośrodka międzyplanetarnego”, który sam jest definiowany przez zasięg wiatr słoneczny (strumień energetycznych i namagnesowanych cząstek wypływających ze Słońca).
„Krawędź”, przy której wiatr słoneczny gaśnie, nazywana jest „heliopauzą”, a poza tym zaczyna się ISM. Pomyśl o naszym Słońcu i planetach żyjących w „bańce” chronionej przestrzeni między gwiazdami.
Astronomowie podejrzewali, że ISM istnieje na długo przed tym, zanim zaczęli go badać za pomocą nowoczesnych instrumentów. Poważne badania nad ISM rozpoczęły się na początku XX wieku, a gdy astronomowie udoskonalili swoje teleskopy i instrumenty, byli w stanie dowiedzieć się więcej o istniejących tam elementach. Współczesne badania pozwalają im wykorzystywać odległe gwiazdy jako metodę badania ISM poprzez badanie światła gwiazd przechodzącego przez międzygwiezdne chmury gazu i pyłu. To nie różni się zbytnio od za pomocą światła z odległych kwazarów zbadać strukturę innych galaktyk. W ten sposób doszli do wniosku, że nasz układ słoneczny podróżuje przez obszar kosmiczny zwany „lokalną chmurą międzygwiezdną”, który rozciąga się na około 30 lat świetlnych przestrzeni. Gdy badają tę chmurę za pomocą światła gwiazd poza chmurą, astronomowie dowiadują się więcej o strukturach w ISM zarówno w naszym sąsiedztwie, jak i poza nim.