Vi tænker ofte på rummet som ”tomt”, men i virkeligheden er det fyldt med materiale. Hvad er der? Astronomer registrerer jævnligt gasser og støv der flyder blandt stjernene, og der er der kosmiske stråler zipper igennem på vej fra deres kilder (ofte i supernova-eksplosioner). Tæt på stjerner påvirkes det interstellare medium af magnetfelt og stjernevind, og selvfølgelig af stjernernes død.
De tomeste dele af det interstellære medium (eller ISM) er kølige og spændende. I nogle regioner findes elementer kun i molekylær form og ikke så mange molekyler pr. Kvadratcentimeter, som du ville finde i tykkere regioner. Luften, du indånder, har flere molekyler i sig end disse regioner gør.
De mest rigelige elementer i ISM er brint og helium. De udgør omkring 98 procent af ISM's masse; resten af de "ting", der findes, består af elementer, der er tungere end brint og helium. Dette inkluderer alle materialer såsom calcium, ilt, nitrogen, kulstof og de andre "metaller" (hvad astronomer kalder elementer bag brint og helium).
Brint og helium og nogle små mængder lithium blev skabt i det Stort brag, universets formative begivenhed og stjernerne (der begynder med de allerførste). Resten af elementerne var kogt op inden i stjerner eller oprettet i supernova eksplosioner. Alt dette materiale spredes ud i rummet og danner skyer af gas og støv kaldet tåge. Disse skyer opvarmes forskellige af nærliggende stjerner, fejes i chokbølger af nærliggende stjernesexplosioner og rives i stykker eller ødelægges af nyfødte stjerner. De er gevindskåret med svage magnetfelter, og på visse steder kan ISM være ganske turbulent.
Stjerner fødes i skyerne af gas og støv, og de "spiser" materialet i deres fødselsnede. De lever derefter deres liv ud, og når de dør, sender de materialerne, de "kogte op" ud til rummet for yderligere at berige ISM. Så stjerner er vigtige bidragydere til ISM's "ting".
I vores eget solsystem drejer planeterne i det, der kaldes "interplanetært medium", som i sig selv er defineret af omfanget af solvinden (strømmen af energiske og magnetiserede partikler, der strømmer ud fra solen).
"Kanten", hvor solvinden peter ud kaldes "heliopause", og ud over det begynder ISM. Tænk på vores sol og planeter, der bor i en "boble" af det beskyttede rum mellem stjernerne.
Astronomer havde mistanke om, at ISM eksisterede længe, før de faktisk kom til at studere det med moderne instrumenter. Den seriøse undersøgelse af ISM begyndte i begyndelsen af 1900'erne, og da astronomer perfektionerede deres teleskoper og instrumenter, var de i stand til at lære mere om de elementer, der findes der. Moderne studier giver dem mulighed for at bruge fjerne stjerner som en måde at undersøge ISM ved at studere stjernelys, når det passerer gennem de interstellare skyer af gas og støv. Dette er ikke for forskelligt fra ved hjælp af lys fra fjerne kvasarer at undersøge strukturen af andre galakser. På denne måde har de fundet ud af, at vores solsystem rejser gennem et område i rummet kaldet "Local Interstellar Cloud", der strækker sig over ca. 30 lysår med plads. Når de studerer denne sky ved hjælp af lyset fra stjerner uden for skyen, lærer astronomer mere om strukturerne i ISM både i vores kvarter og uden for.