Như đã mô tả ở trên, vũ trụ trở nên quang đãng sau khoảng 300.000 năm kể từ vụ nổ lớn. Những đám mây hydrogen và helium khổng lồ trôi dạt tới khi những đám mây này tan thành hàng ngàn tỉ những đám mây tách biệt.

Mỗi đám mây con có xung năng riêng và thoát khỏi sự giãn nở của vũ trụ khi mà đường kính của mỗi đám mây con giữ nguyên trong khi khoảng cách giữa chúng tăng lên.

Khi vũ trụ nguội dần và bớt hoạt động, mỗi đám mây hydrogen và helium trở thành một thiên hà riêng biệt bao gồm những ngôi sao kết hợp lại với nhau bởi lực hấp dẫn. Điều này xảy ra khi các nguyên tử hydrogen và helium va chạm với nhau. Khi chúng va chạm, ma sát tạo ra nhiệt độ cao đến nỗi những nguyên tử bị tước mất electron. Hạt nhân hydrogen bắt đầu kết hợp, tạo ra ion helium.

Phản ứng nguyên tử này giải thoát nhiệt lượng/năng lượng khổng lồ như phương trình E=mc² của Einstein, theo đó năng lượng tạo ra bằng sự hao hụt khối lượng nhân với bình phương vận tốc ánh sáng. Khi hydrogen bắt đầu cháy, mỗi giây có hàng triệu tấn vật chất được chuyển hoá thành năng lượng, và một ngôi sao ra đời. Chỉ khoảng 200.000 năm sau vụ nổ lớn, những ngôi sao đầu tiên hình thành.

Những vật thể đủ kích cỡ và khối lượng đang tràn ngập trong vũ trụ. Vật thể có kích thước lớn nhất là những ngôi sao, chúng tự sinh ra năng lượng. Những ngôi sao vĩ đại nhất có thể lớn hơn Mặt trời gấp hai mươi lần. Vật thể nhỏ nhất trong vũ trụ là những hạt bụi chỉ có thể nhìn thấy qua kính hiển vi, có hàng trăm tấn bụi loại này rơi xuống khí quyển Trái đất mỗi ngày. Bụi trên từng mái nhà có thể chứa một ít vật chất từ các thiên thạch. Hành tinh là các vật thể cỡ trung; khối lượng của chúng không đủ tạo ra năng lượng thông qua phản ứng hạt nhân nguyên tử hydrogen.

Những ngôi sao có đủ kích thước lẫn độ đậm đặc, và theo thời gian chúng chuyển hoá từ dạng này sang dạng khác. Hầu hết sao gần chúng ta là sao màu đỏ, nhưng Mặt trời, ngôi sao chúng ta biết rõ nhất, là ngôi sao được phân loại màu vàng ổn định, đốt cháy hydrogen qua phản ứng hạt nhân hydrogen như mô tả ở trên. Khi dùng hết hydrogen, trong khoảng 5 tỉ năm, Mặt trời của chúng ta sẽ chuyển sang đốt helium, gọi là phản ứng hạt nhân helium.

Vì phản ứng hạt nhân helium là một quá trình nóng hơn, và giải phóng nhiều năng lượng hơn, áp lực của phần năng lượng tăng lên sẽ làm Mặt trời giãn nở thêm cho tới khi nó trở thành một ngôi sao lớn sáng rực, được gọi là sao khổng lồ đỏ. Khi nguyên liệu helium cũng hết, sao khổng lồ đỏ này sẽ xẹp xuống thành một sao lùn trắng.

Sau đó nó sẽ nguội dần cho tới khi trở thành dạng xỉ, hay là sao lùn đen với kích thước tương đương Trái đất nhưng nặng hơn gấp 200.000 lần. Người ta chưa từng phát hiện ra một sao lùn đen nào cả vì vũ trụ chưa đủ già để cho bất cứ một ngôi sao nào hoàn tất quá trình nguội đi chậm chạp của nó.

Một số sao vàng, những ngôi sao lớn hơn Mặt trời lúc khởi đầu, sẽ trở nên lớn hơn sao khổng lồ đỏ hay Mặt trời trong tương lai. Khi chúng vượt qua giai đoạn khổng lồ đỏ, chúng không co lại thành sao lùn trắng. Những nguyên tố nặng hơn được tạo ra và đốt cháy trong lòng chúng: carbon, nitrogen, oxygen, magnesium, và cuối cùng là sắt. Nhưng sắt lại không thể được dùng như nguyên liệu của một ngôi sao.

Sự sản sinh năng lượng dừng lại và lực hấp dẫn tiếp nối. Nhân của ngôi sao này nổ tung và kích hoạt một vụ nổ mạnh ở các lớp ngoài làm nát vụn phần lớn lớp vỏ. Chỉ còn phần nhân tồn tại như một sao lùn trắng, một sao neutron (nhỏ tí hon và cực kỳ đậm đặc), hoặc một lỗ đen là một vật thể siêu đậm đặc đến nỗi ánh sáng không thể thoát khỏi trường hấp dẫn của nó. Một ngôi sao nổ tung tự hủy diệt mình được gọi là siêu tân tinh (supernova); chỉ những sao nào nặng hơn Mặt trời sáu lần mới có khả năng trở thành siêu tân tinh.

Những siêu tân tinh này đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành vũ trụ. Chúng là lò luyện, nơi những nguyên tố mới được tạo ra, và như chúng ta đã thấy, chúng khởi đầu sự hình thành các lỗ đen. Khi một ngôi sao nặng hơn Mặt trời mười lần bùng nổ, nhân còn lại của nó có thể nặng hơn Mặt trời bốn lần.

Nếu vậy, lực hấp dẫn sẽ là vô cùng lớn đến nỗi vật chất biến mất và một lỗ đen xuất hiện, ở đó trường hấp dẫn quá mạnh nên ánh sáng không thể thoát ra ngoài được. Không ai biết vật chất biến đi đâu. Trung tâm của lỗ đen được gọi là điểm kì dị (singularity); một lỗ đen tạo ra bởi một ngôi sao nặng hơn Mặt trời mười lần có đường kính chỉ bằng 64 km. Xung quanh điểm kì dị là một trường hấp dẫn mạnh đến độ mọi thứ đi vào trường này sẽ biến mất vào trong lỗ đen. Trường hấp dẫn này được gọi là chân trời sự kiện (event horizon).

Các nhà thiên văn học cho rằng những lỗ đen khổng lồ tồn tại ở trung tâm của hầu hết mọi thiên hà, cũng như một lỗ đen có vẻ như đang tồn tại ở trung tâm dải Ngân hà của chúng ta.

Lỗ đen này, nặng hơn Mặt trời sáu lần, được gọi là SgA bởi vì dường như nó nằm ở bán cầu nam của chòm sao Nhân mã (Sagittarius). Các nhà khoa học sau hơn mười năm sử dụng Kính viễn vọng cực lớn ở sa mạc Atacama, Chile, đã khẳng định sự tồn tại của SgA vào năm 2002.

Các siêu tân tinh khổng lồ trở thành lỗ đen. Những siêu tân tinh nhỏ hơn, từ ba đến sáu lần kích cỡ Mặt trời, nổ tung mọi thứ ra ngoài thay vì khi nổ mọi thứ rút vào trong. Trong nhân bốc cháy của chúng, hydrogen chuyển hoá thành helium, rồi helium thành carbon; các hạt nhân kết hợp lại thành hạt nhân lớn hơn nữa, như oxygen, calcium, và tiếp diễn theo bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

Đến thời điểm nào đó, một vụ nổ xảy ra phun một phần lớn thành phần của tân tinh trở lại vào không gian dưới dạng khí, lúc này chứa đựng những nguyên tử phức tạp, có khả năng duy trì sự sống chứ không chỉ hydrogen và helium.

Chỉ có các siêu tân tinh có khả năng tạo ra các nguyên tố nặng hơn sắt. Qua khoảng chín tỉ năm, tất cả các nguyên tố của bảng tuần hoàn dần dần được hình thành theo cách đó. Mỗi mạt vàng trên hành tinh này đều có nguồn gốc từ các ngôi sao khổng lồ bùng nổ trước khi Mặt trời xuất hiện. Vàng ở trong chiếc nhẫn trên tay bạn đã trên 4,5 tỉ năm tuổi. Do đó những vụ sao nổ đã tạo ra những nguyên tố góp phần hình thành cuộc sống trên Trái đất. Trên thực tế, bản thân chúng ta cũng do bụi vũ trụ tạo thành.

Trở lại câu chuyện, vài trăm ngàn năm sau vụ nổ lớn, các thiên hà kết lại dưới dạng sóng đậm đặc di chuyển trong không gian, va chạm với các đám mây hydrogen và helium hình thành nên các ngôi sao. Không gian bắt đầu lấp lánh ánh sáng với hàng tỉ ngôi sao di chuyển như mạng nhện trên những đường xoắn ốc. Hầu hết các thiên hà có hình xoắn ốc, nhưng trong buổi ban đầu của vũ trụ, vật chất cùng phải chia sẻ một không gian hết sức chật chội và các thiên hà thường xuyên đâm vào nhau.

Khi va chạm, thiên hà lớn nuốt thiên hà bé, nhưng các thiên hà lớn không còn lấy lại được hình xoắn ốc. Thay vào đó, nó trở nên một khối cầu, hay một hình ellipse (oval). Những thiên hà có hình ellipse không sinh ra sao mới vì sóng đậm đặc không thể di chuyển xuyên qua nó, va chạm với các đám mây để tạo ra những ngôi sao mới. Dải ngân hà của chúng ta là một hình xoắn ốc hoàn hảo, một may mắn hi hữu khi không ở khu vực đông đúc của vũ trụ khoảng 12 tỉ năm về trước.

Trong khoảng 9 tỉ năm hay hai phần ba lịch sử vũ trụ cho đến ngày nay, đã có rất nhiều đợt trình diễn pháo hoa kỳ thú trong vũ trụ. Các thiên hà dịch chuyển và va chạm với nhau. Sóng đậm đặc đi xuyên qua các thiên hà, tạo ra những ngôi sao mới.

Các siêu tân tinh bùng nổ, vãi ra những nguyên tố mới dưới dạng khí, sẵn sàng va chạm với những siêu tân tinh khác tạo thành sao mới, hay nổ chìm để hình thành nên các lỗ đen, mang vật chất đi đâu chẳng ai biết. Trong cùng lúc đó, không gian giãn nở và nhiệt độ tiếp tục giảm xuống. Vũ trụ là một điệu nhảy lấp lánh của cái chết và sự tái sinh, đổ nát và thanh lịch, bạo lực và tàn phá khủng khiếp song hành với cái đẹp và sự sáng tạo mê hồn.