Csillagközi és Intergalaktikus tér

Kilépve a naprendszer határai közül, túl a heliopauzán, de még a Tejútrendszeren belül található a csillagközi tér, amely a csillagok vagy idegen naprendszerek közötti űrt jelenti. Itt találkozhatunk először az elképzelhetetlen távolságokkal: míg a naprendszeren belül még akár a kilométer is használható mérőszámként – a heliopauza 120–130 milliárd kilométerre húzódik –, addig a távolságok mérésére itt már a fényévet kell használnunk. A Naphoz legközelebbi csillag, a Proxima Centauri például 4,24 fényévnyire, a galaxis központja pedig 26 000 fényévnyire van tőlünk (előbbit a mai technika szintjén legnagyobb sebességre képes ember alkotta űreszköz 110 000 év alatt lenne képes elérni, utóbbit pedig 660 millió év alatt).
A csillagközi térben a bolygóközi térhez hasonlóan gázt és port, különböző ionokat, szubatomi részecskéket és kozmikus sugárzást találunk környezetként. Az ebben a térrészben található anyag 99%-ban gázmolekulákból és 1% porból, a gáz pedig 90%-ban hidrogénből, 10%-ban héliumból áll, illetve nyomokban nehezebb elemek (csillagászati kifejezéssel fémek) is kimutathatóak. A látható anyag eloszlása nem homogén, gázban és porban sűrűbb és ritkább területek váltakoznak. A sűrűbb térrészek a gázanyag összeroskadásával jönnek létre és csillagszületési régiókat alkotnak. A csillagászat ezeket csillagködnek nevezi. A sűrű anyagból ezekben a ködökben keletkeznek a csillagok.
A csillagközi tér meghatározó objektumai természetesen a csillagok és az ezek életútja során keletkező objektumok. A csillagok a gázfelhők anyagából, a gravitációs összehúzódás hatására keletkezett gázgömbök, amelyek belsejében magfúzió folyik akár több milliárd éves skálán. A csillagok életútja a tömegük nagyságától függően különböző hosszúságú és a fényességük az életút fázisától függően változik. Így léteznek fősorozati csillagok vagy másként átlagos csillagok, törpecsillagok (vörös törpék és barna törpék) és óriás csillagok (vörös óriások).
A csillagok életútjának különböző kimenetei, különböző „termékei” lehetnek. A nagy tömegű csillagok neutroncsillagként, vagy a még érdekesebb fekete lyukként végzik. A csillagászok a neutroncsillagokat általában az ún. planetáris ködök középpontjában találják meg (a planetáris köd a csillag halálakor keletkezik, amikor egy kisebb csillagrobbanásban a csillag ledobja külső gázhéját, amely lassan táguló, fénylő gázgömbként veszi körül a csillag magjának maradványát). Az egészen nagy tömegű csillagok pedig szupernóva robbanással végzik életüket, amelynek végén a csillagból megmaradó anyag a gravitáció hatására egy végtelenül kis méretű gömbbé roskad össze, amelynek felszínén a nehézségi gyorsulás eléri a fénysebességet, így nem bocsát ki többé fényt. Szupernóvarobbanás általában néhány száz évenként történik egy-egy galaxisban, a Tejútrendszerben utolsóként felfedezett szupernóva 1604-ben robbant fel. A kisebb tömegű csillagok pedig fehér törpeként érik el életük végét, majd a fehér törpe kihűlt csillagtetemként kering tovább a galaxisban.
A csillagok körül a csillagkeletkezés során megmaradt anyagból protoplanetáris korongok keletkeznek, amelyek a későbbi bolygókeletkezés alapjául szolgálnak. A gázt és port tartalmazó korongból a Naprendszerhez hasonlóan kőzet- és gázbolygók keletkezhetnek. A Naprendszeren kívüli bolygókat a csillagászat exobolygónak nevezi, és százas nagyságrendben fedeztek már fel ilyen bolygókat, illetve csillagrendszereket a kutatók.

Intergalaktikus tér 

Az Androméda-galaxis a hozzánk legközelebb eső galaxis

Végül a legtágabb kitekintést a Tejútrendszer gravitációs határain túli intergalaktikus tér jelenti. Ez a térrész a galaxisok közötti űrt foglalja magában. Általában, ahogy a világűr többi részét, ezt is gázmolekulák és porszemcsék töltik be, ám ez áll a legközelebb a tökéletes vákuumhoz, itt a legritkább az anyag sűrűsége. Az Univerzum átlagsűrűségére a jelenleg elfogadott teóriák szerint 1 atom adódik köbcentiméterenként (amelybe a köbcentiméterenként is kifejezhetetlen mennyiségű atomból álló csillagok, bolygók stb. is beleszámítanak), tehát az űrobjektumoktól mentes „semmi” rendkívül ritka.
Az intergalaktikus teret is kitölti a kozmikus háttérsugárzás, amely az ősrobbanásból maradt vissza, és a várakozásokkal ellentétben nem teljesen homogén. Emiatt a jelenség miatt a világűr egyetlen zugában sincs abszolút zéró hőmérséklet.
A tér legtágabb kitekintésében a galaxisok, az esetenként több százmilliárd csillagból, csillagrendszerből, és csillagközi porból, gázból és sötét anyagból álló képződmények jelentik a „jellemző” objektumtípust. A galaxisok hatalmas csoportokba, galaxishalmazokba, sőt szuperhalmazokba csoportosulnak, és még ezek a galaxisokból álló csoportosulások is egy még nagyobb rendszerbe állnak össze, ha univerzum-méretekben szemléljük. Ez a rendszer filamentekbe és falakba rendeződik. A galaxisok is többféle típusba sorolhatók: a legáltalánosabb típus az elliptikus galaxis, és nagy számban léteznek a mi Tejútrendszerünkhöz hasonló spirálgalaxisok, valamint lentikuláris galaxisok, kisméretű törpegalaxisok, míg a felsorolást a szabálytalan (irregurális) galaxisok zárják. Az intergalaktikus tér is nagyon mozgalmasnak számít: galaxisok ütköznek benne, a gravitációs erők csillagokat löknek ki a galaxisok közötti űrbe.
A galaxisok mellett azok kísérői, a gömbhalmazok számítanak még számottevő objektumnak az intergalaktikus térben. Ezek a képződmények százezernyi idős csillagból álló, általában gömbformába rendeződött rendszerként keringenek a galaxisok körül, legtöbbször azonban halo-szerűen, azaz nem a gazdagalaxis saját tengelye körüli forgásának síkjában.
A galaxisok színképének megfigyelésével jutott Edwin Hubble csillagász a kozmológia legfontosabb felfedezésére, miszerint a Világegyetem folyamatosan tágul. A tágulás mértékét az asztrofizika a Hubble-állandóval fejezi ki. A ma érvényes kozmológiai teóriák szerint a tágulás állandó, sosem áll meg, amelynek következményeként az időben előre haladva a galaxisok olyan messzire távolodnak egymástól, hogy a távoli jövőben egy földi megfigyelő nem fog látni galaxisokat az éjszakai égbolton, legfeljebb a Tejútrendszer kísérőit, a Magellán-felhőket.