Khí hợp thành sao bắt nguồn từ đâu?
Phân tích đầu tiên: vật liệu được sử dụng để tạo ra sao là phổ biến nhất trong Vũ trụ, về cơ bản đó là hydro vì nó tập hợp 90% số nguyên tử được tạo ra trong Vụ nổ Lớn (Big Bang). Nhưng khí này không sẵn có ở mọi nơi. Chẳng hạn, người ta biết đến những thiên hà thật sự không có hydro. Đó là những thiên hà rất lớn có dạng elip trong đó người ta chỉ thấy những ngôi sao rất cũ, tương đối lạnh (sao đỏ). Nguyên liệu ở đây đã bị cạn kiệt từ lâu. Có thể giải thích là những thiên hà elip khổng lồ này có thể đã được sinh ra trong một quá khứ xa xưa từ sự kết hợp của các thiên hà nhỏ hơn; trong quá trình va chạm này, một phần khí chứa trong từng thiên hà bị loại và một phần khác có thể đã bị biến đổi hàng loạt thành sao trong một thời gian rất ngắn.
Tuy nhiên, một loại thiên hà khác phổ biến hơn là những thiên hà hình xoắn ốc. Giống như dải Ngân hà trong Thiên hà của chúng ta, đó là những hệ thường chứa vài trăm tỷ sao phân tán chủ yếu trên một cái đĩa rất phẳng. Sự phân bố đặc biệt của những ngôi sao xanh rất sáng trên đĩa này vạch ra những cánh tay xoắn đặc trưng. Ngược lại, ở đây khí rất phong phú. Trong Thiên hà của chúng ta, lượng khí tổng cộng chiếm gần l5% khối lượng các sao. Người ta thấy nó ở gần mặt phẳng xích đạo của địa thiên hà, dưới dạng vô số đám mây rất loãng (mỏng) nhưng khổng lồ. Mỗi đám mây tập hợp đủ vật chất để tạo thành hàng vạn ngôi sao.
Tất cả những đám mây này đều có thành phần giống nhau: 76% hydro, 21% heli, còn lại làm thành toàn bộ tất cả các nguyên tố hoá học khác đã biết. Người ta cũng thấy tỷ lệ này ở các ngôi sao mới, nên bề ngoài nó là luận cứ rõ ràng để biết nguyên liệu tạo thành sao trong chất khí của những đám mây này. Trên thực tế, chỉ một số đám mây như vậy là dễ khởi động một quá trình hình thành sao, tức là những đám mây lạnh nhất và dày nhất. Người ta thấy ở đây nhiều loại phân tử và cả bụi. Nhiệt độ của chúng không hề vượt quá vài chục độ trên độ không tuyệt đối và chúng tập hợp một cái gì đó như một tỷ hạt trong một mét khối. Để so sánh, không khí mà chúng ta thở chứa khoảng 25 tỷ tỷ tỷ phân tử trong một mét khối.
