السدم سحب هائلة من الغاز والغبار تنتشر في الفضاء، ويعد بعضها مناطق تولد فيها النجوم الجديدة، لذلك توصف بأنها حضانات النجوم، ومن أشهرها سديم الجبار. وهناك أنواع متعددة من السدم، منها السدم الانبعاثية والسدم الانعكاسية والسدم الكوكبية. وتمثل هذه السحب المادة الأولية التي تشكلت منها النجوم والكواكب، ولذلك تحتل مكانة مهمة في فهم نشأة الأجرام السماوية وتطورها عبر الأزمنة الكونية الطويلة.

تبدأ النجوم حياتها داخل سحب ضخمة من الغاز والغبار تُعرف بالسدم، حيث تؤدي الجاذبية إلى تجميع المادة في كتل متزايدة الكثافة تمثل البذور الأولى لتكوين النجوم.

تمر النجوم خلال دورة حياة تبدأ بانهيار سحب الغاز والغبار لتكوين نجم جديد، ثم تستقر لفترات طويلة وهي تحرق وقودها النووي، وبعد نفاده تتطور إلى مراحل مختلفة بحسب كتلتها، مثل الأقزام البيضاء أو النجوم النيوترونية أو الثقوب السوداء.

المجرات تجمعات هائلة تضم النجوم والغاز والغبار والمادة المظلمة، وتعد من أكبر البنى المعروفة في الكون. وتحتوي مجرة درب التبانة على ما بين ١٠٠ و٤٠٠ مليار نجم، ويبلغ قطرها نحو ١٠٠ ألف سنة ضوئية. وتنقسم المجرات إلى أنواع رئيسية مثل الحلزونية والإهليلجية وغير المنتظمة. ويقدر عدد المجرات في الكون المرئي بنحو ٢ تريليون مجرة، ومن أبعد المجرات المكتشفة مجرة جي إن-زد ١١ التي تبعد نحو ١٣.٤ مليار سنة ضوئية.

تشكل النجوم عملية فيزيائية كونية تبدأ عندما تنهار سحب الغاز والغبار الباردة بفعل الجاذبية لتكوين نوى كثيفة تتحول إلى نجوم. تتأثر العملية بدرجة الحرارة، والكثافة، والمجالات المغناطيسية، والاضطراب، والتغذية الراجعة من النجوم الجديدة. وتكمن أهميتها في أنها أساس تطور المجرات وتكوين العناصر والكواكب، لأن ولادة النجوم تقود كثيراً من التغيرات الكبرى في الكون المرئي.