反物质
　　就像超人有一个邪恶版的化身比扎罗一样，组成日常事物的微粒也有对应的相反版本。比如一个带负电的电子对应的反物质是带正电的电子。根据爱因斯坦提出的等式E=mc2，物质与反物质相碰时会互相消磨，将他们的质量转换成纯粹的能量。未来一些航天器将采用反物质引擎。
　　微型黑洞
　　如果最新爆炸性的引力理论——“膜宇宙”是正确的，那就是说我们太阳系周围遍布着成千上万个小黑洞，每一个都与原子核一般大小。和那些大黑洞不同，这些微型黑洞是最初宇宙大爆炸时的遗留物。它们和第五维度有着不同的联系，从而对时空有着不同的影响。
　　宇宙微波背景辐射
　　这种辐射是在最初诞生宇宙的那次大爆炸中遗留下来的，亦被称为CMB（Cosmic Microwave Background）。它第一次被侦查出来是在20世纪60年代，因其产生的无线电噪声似乎遍布宇宙的各个角落。CMB的存在被视为大爆炸理论最好的证据之一。威尔金森微波各向异性探测器最新的精确测量结果显示，CMB的温度为华氏-455度（-270摄氏度）。
　　暗物质
　　科学家们认为暗物质组成了宇宙中的大部分事物，但用肉眼或是现有的科技手段都无法观测到。小至轻量级的中微子，大到无形的黑洞，都有可能是暗物质。有些科学家质疑它究竟存在与否。他们认为如果更好地了解了引力，由暗物质产生的种种谜团是可以得到解释的。
　　系外行星
　　一直到20世纪90年代初，我们熟知的行星还都只存在于太阳系内。此后，天文学家们发现了超过500颗系外行星（截至2010年11月）。从体积庞大但质量轻小的气体星球，到环绕着昏暗的红矮星的小石块，均有包含。寻访第二个地球的任务仍在继续。天文学家们普遍相信，随着科技的进步，我们最终能找到与地球相似的世界。
　　引力波
　　据爱因斯坦的广义相对论推测，引力波是时空构建扭曲的产物，以光速传播，但极其微弱。据科学家们预测，只有在发生重大的宇宙事件，比如黑洞合并时，引力波才可能被检测到。LIGO和LISA这两种探测仪就是专门为捕捉引力波而设计出来的。
　　星系吞噬
　　就像地球上的生命一样，星系之间也会互相“吞食”，逐渐进化。银河系的邻居仙女座，目前正在享用它的一颗卫星。它旁边分散着的星团已经超过了一打，这些都是过往吞噬所留下的残食。
　　中微子
　　中微子是电荷中性，几乎没有质量的基本粒子，可以畅通无阻地穿行数英里。说不定在你正读着这篇文章时，就有几个中微子穿过了你的身体。这些幽灵般的粒子，或在正值壮年的行星的内燃火焰中产生，或在垂死的星球发生超新星爆炸时形成。中微子的探测器被放置在地下、海底以及冰川之中，放置于冰川之中的项目是中微子探测项目——冰立方的一部分。
　　类星体
　　这些耀眼的光亮来自于我们视线所能及的宇宙边缘，有助于科学家们研究形成初期还处于混乱状态的宇宙。类星体释放的能量比数百个星系加起来还要多。它们通常被认为是遥远的星系中心的巨大黑洞。
　　真空能量
　　量子力学告诉我们，真空区并不像表面上看起来那样空，而是充满了泡沫般不断产生又不断破灭的亚原子粒子。根据相对论，这些稍纵即逝的粒子给每立方厘米的空间都赋予了一定的能量，从而产生了反引力的力量，推动空间彼此隔开。然而，到底是什么加速了宇宙的膨胀，却无人知晓。