Thành phần cơ bản tạo nên tinh vân là những khối bụi, khí và plasma khổng lồ. Với chiều rộng có thể lên đến hàng năm ánh sáng, những "đám mây dơ dáy" này như những dải ngân hà trôi giạt trong vũ trụ, kéo theo những hành tinh và tinh cầu "con cháu" bám vào những góc cạnh đang nguội dần đi của chúng. Bằng kính viễn vọng loại lớn, người ta có thể quan sát được những tinh vân nằm rải rác trong vũ trụ. Hình dạng của chúng rất đa dạng: hình đầu ngựa, hình con cua hay hình trụ. Còn có "tinh vân tối" - được mệnh danh là "kẻ thô lỗ" - là đám mây khí trôi giạt vô định và có những chỗ dày đặc đến mức che khuất hoàn toàn ánh sáng ở phía sau chúng.

Khi những tinh cầu hết năng lượng, chúng không kết thúc theo kiểu lập loè sáng rồi tắt lịm; mà ngược lại, chúng tạo nên những vụ nổ cực lớn, làm bắn ra tầng tầng lớp lớp khí vào rất xa trong vũ trụ. Thật may mắn cho cư dân Trái đất chúng ta được chiêm ngưỡng hiện tượng kỳ thú này từ một khoảng cách rất an toàn.

Sau đó, những lớp khí này lại tập hợp lại, tạo nên những tinh cầu mới trong chu trình sinh tử kéo tới dài hàng tỷ năm. Khi đó, từ cách xa hàng tỷ dặm, các nhà thiên văn học của chúng ta sẽ chỉ cần làm một việc đơn giản là kiểm tra sự xuất hiện của một ngôi sao băng khác trong Hệ mặt trời ở Dải Ngân hà.

Trong quá trình nghiên cứu vũ trụ, các nhà khoa học đã phát hiện ra cái gọi là vi sóng vũ trụ, nhưng không thể giải thích được sự tồn tại của hiện tượng này. Một giả thuyết cho rằng vi sóng vũ trụ là bức xạ còn sót lại từ một vụ nổ cực lớn dẫn đến sự hình thành vũ trụ, xảy ra từ rất lâu, được đặt tên là Big Bang (Vụ nổ Lớn). Như vậy, câu hỏi về vi sóng vũ trụ lại trở về câu hỏi về hiện tượng vốn được xem là cốt lõi sự hình thành của vũ trụ.

Chỉ cách đây không lâu, giới khoa học mới phát hiện ra vũ trụ đang mở rộng. Nghiên cứu sâu hơn cho thấy tốc độ mở rộng của vụ trụ nhanh chậm theo từng thời kỳ. Lời giải thích duy nhất có thể cho hiện tượng này là một dạng năng lượng thần bí, vô hình mà người ta gọi là "năng lượng tối". Theo các chuyên gia trong lĩnh vực này, có một từ trường không đều trải rộng trong vũ trụ, ở một số nơi, tốc độ mở rộng của từ trường này chậm hơn ở những nơi khác, dẫn đến hiện tượng vũ trụ mở rộng với tốc độ không giống nhau.

Mô hình vũ trụ đang mở rộng khiến một số người cho rằng "ngày tàn của vũ trụ" có thể đến nhanh hơn dự kiến. Người ta đặt tên cho nó là Big Freeze (Vụ đóng băng lớn), tức là nếu vũ trụ cứ tiếp tục mở rộng, mọi vật sẽ ngày càng tách xa nhau cho đến lúc trôi vào vô định.

Nảy ra ý tưởng thống kê vũ trụ, một số nhà khoa học trên thế giới đã bắt tay vào việc tính toán tổng trọng lượng của vũ trụ. Nhưng khi họ đã tập hợp đủ số liệu về trọng lượng của tất cả những gì có trong vũ trụ, kể cả Hành tinh Xanh của chúng ta, kết quả của phép cộng ấy lại không hề tăng lên. Sau đó, một nhà vật lý học thiên thể người Thuỵ Sĩ tên là Fritz Zwicky đưa ra giả thuyết rằng phần lớn vũ trụ được tạo thành bởi một loại chất bí ẩn không thể nhìn thấy hoặc đo đếm bằng những công nghệ mà con người đang sở hữu. Nhà khoa học này gọi chất bí ẩn đó là "vật chất tối".

Bên trong những tinh cầu nóng, sức nóng và áp suất khiến tất cả các loại phân tử bay vòng quanh và va chạm vào nhau. Từ "bát súp tinh cầu" đó đã bắn ra thứ nhỏ nhất trong số những thứ đã được nhân loại biết đến - đó là neutrino. Thoát ra từ tinh cầu, neutrino phát tán khắp nơi trong vũ trụ. Với hàng tỷ tinh cầu có trong vũ trụ thì cũng có vô số neutrino đang bay lượn trong vũ trụ.

Chuẩn tinh là một trong những thứ mạnh nhất trong vũ trụ, bao gồm những hố đen khổng lồ nằm ở trung tâm của một số trong những thiên hà già nhất viền quanh vũ trụ. Rất nhiều thiên thể bị hút vào đó và vỡ thành những mảnh nhỏ li ti, giải phóng ra một lượng năng lượng khổng lồ. Khối năng lượng này dần dầnthâm nhập vào không gian và hàng tỷ năm sau được tìm thấy trên Trái đất như là sóng vô tuyến.

Khi một tinh cầu chết đi, nó sẽ đổ ập vào phía trong, làm bắn ra các electron và proton. Ở khoảng cách quá nhỏ, các electron và proton lại hợp lại với nhau tạo thành các neutron. Quá trình đó có thể mô tả như việc nén một vật khổng lồ như Trái đất của chúng ta thành một quả bóng có đường kính chỉ khoảng 160 km. Có thể nói các tinh cầu neutron này là vật thể đậm đặc nhất trong vũ trụ.

Không thể được nhìn thấy bằng mắt thường, ẩn tinh là "họ hàng" gần của tinh cầu neutron. Những tinh cầu chết này quay tròn với tốc độ ngoài sức tưởng tượng và phát ra lượng phóng xạ khổng lồ. Chúng có từ trường mạnh gấp một nghìn tỷ lần từ trường của Trái đất.

Hố đen không phải là "sản phẩm" của các tác giả viết truyện khoa học viễn tưởng. Đó là những tinh cầu già, đã nguội rất nhiều và dày đặc và thu nhỏ một cách đáng kinh ngạc đến mức mà lực hấp dẫn của chúng có thể hút bất cứ thứ gì xung quanh, kể cả ánh sáng. Theo một số nhà khoa học, tên gọi "hố đen" có thể chưa chính xác khi bất cứ tia sáng nào xuất hiện gần nó cũng bị hút vào. Họ đề xuất tên gọi khác "ôn hòa" hơn là "hố vô hình”.