Het gehele ruimte-tijdcontinuüm waarin wij bestaan, tezamen met alle materie en energie wordt omschreven als het heelal, universum of als kosmos in de kosmologie. Volgens sommige wetenschappers ligt het antropisch principe ten grondslag aan het ontstaan van het heelal. Over het algemeen wordt echter aangenomen dat het heelal is ontstaan volgens de big-bangtheorie. Volgens de huidige stand van zaken van deze theorie is het heelal circa 13,7 miljard jaar geleden ontstaan. Deze gegevens komen onder andere van afstandsmetingen tot de verste sterren in het heelal op basis van het licht dat zij uitzenden en de tijd die het licht over deze afstand doet om ons te bereiken. Aangezien de lichtsnelheid echter eindig is, moet ook het heelal, gemeten vanaf het begin der tijden, een eindige afmeting bezitten.
Het theoretische heelal omvat de theoretische modellen die in de kosmologie een mogelijke structuur beschrijven waarin het zichtbare heelal wellicht ingebed ligt. Deze worden behandeld in bijvoorbeeld de verschillende snaartheorieën en de theorie over een mogelijk multiversum.
Interstellair medium (ISM) is de term die gebruikt wordt om alle materie (interstellaire materie, ook afgekort als ISM) en energie (interstellair stralingsveld), die zich tussen de sterren in een sterrenstelsel bevindt, aan te duiden. Voor materie en straling buiten sterrenstelsels wordt de term intergalactisch medium gebruikt. De chemische samenstelling en fysische eigenschappen (temperatuur, dichtheid en dynamica) van het ISM spelen een cruciale rol in de astrofysica: sterren worden gevormd uit het ISM (zie stervorming), en sommige sterren geven aan het einde van hun levensduur via supernova-explosies materiaal terug aan het ISM. In observationele astronomie is het ISM van belang omdat het invloed heeft op de energie afkomstig van sterren (in de vorm van fotonen) die waarnemers op de aarde kan bereiken.
In onderstaande tabel worden van koud naar heet de fasen opgesomd die in het ISM voorkomen. Behalve de temperatuur wordt voor elke component ook de dichtheid en het fractioneel volume (het gedeelte van het totale volume van een wolk dat daadwerkelijk bezet wordt door deeltjes) gegeven.
lees verder...