A menudo pensamos que el espacio está "vacío", pero en realidad está lleno de material. ¿Qué hay ahí? Los astrónomos detectan regularmente gases y polvo flotando entre las estrellas, y hay rayos cósmicos avanzando rápidamente desde sus fuentes (a menudo en explosiones de supernovas). Cerca de las estrellas, el medio interestelar está influenciado por el campo magnético y los vientos estelares, y por supuesto, por la muerte de las estrellas.
Las partes más vacías del medio interestelar (o ISM) son frías y tenues. En algunas regiones, los elementos existen solo en forma molecular y no tantas moléculas por centímetro cuadrado como se podría encontrar en regiones más gruesas. El aire que respira tiene más moléculas que estas regiones.
Los elementos más abundantes en el ISM son hidrógeno y helio. Constituyen alrededor del 98 por ciento de la masa del ISM; El resto de las "cosas" encontradas allí están formadas por elementos más pesados que el hidrógeno y el helio. Esto incluye todos los materiales como calcio, oxígeno, nitrógeno, carbono y otros "metales" (lo que los astrónomos llaman elementos detrás del hidrógeno y el helio).
El hidrógeno y el helio y algunas pequeñas cantidades de litio se crearon en el Big Bang, el evento formativo del universo y el material de las estrellas (comenzando con los primeros). El resto de los elementos fueron cocinado dentro de estrellas o creado en supernova explosiones. Todo ese material se extiende al espacio, formando nubes de gas y polvo llamadas nebulosas. Esas nubes se calientan de diversas maneras por las estrellas cercanas, barridas en ondas de choque por explosiones estelares cercanas y desgarradas o destruidas por estrellas recién nacidas. Se entrelazan con campos magnéticos débiles, y en ciertos lugares, el ISM puede ser bastante turbulento.
Las estrellas nacen en las nubes de gas y polvo, y "comen" el material de sus nidos de nacimiento. Luego viven sus vidas y cuando mueren, envían los materiales que "cocinaron" al espacio para enriquecer aún más el ISM. Entonces, las estrellas son los principales contribuyentes al "material" del ISM.
En nuestro propio sistema solar, los planetas orbitan en lo que se llama el "medio interplanetario", que se define por la extensión de el viento solar (la corriente de partículas energéticas y magnetizadas que fluyen del Sol).
El "borde" donde se agota el viento solar se llama "heliopausa", y más allá de eso comienza el ISM. Piense en nuestro Sol y los planetas que viven dentro de una "burbuja" de espacio protegido entre las estrellas.
Los astrónomos sospecharon que el ISM existía mucho antes de que pudieran estudiarlo con instrumentos modernos. El estudio serio del ISM comenzó a principios de 1900, y cuando los astrónomos perfeccionaron sus telescopios e instrumentos, pudieron aprender más sobre los elementos que existen allí. Los estudios modernos les permiten utilizar estrellas distantes como una forma de sondear el ISM al estudiar la luz estelar a medida que pasa a través de las nubes interestelares de gas y polvo. Esto no es muy diferente de usando luz de cuásares distantes para sondear la estructura de otras galaxias. De esta manera, han descubierto que nuestro sistema solar está viajando a través de una región del espacio llamada "Nube interestelar local" que se extiende a lo largo de unos 30 años luz de espacio. A medida que estudian esta nube usando la luz de las estrellas fuera de la nube, los astrónomos están aprendiendo más sobre las estructuras en el ISM tanto en nuestro vecindario como más allá.