Alam semesta adalah entitas terbesar yang kita kenal, sebuah wadah tak terbatas yang menampung segala sesuatu: materi, energi, ruang, dan waktu. Mempelajari alam semesta, atau kosmologi, adalah upaya manusia untuk memahami asal-usul, evolusi, dan nasib akhir dari segala yang ada. Ketika kita berbicara tentang contoh alam semesta, kita sebenarnya merujuk pada komponen-komponen penyusunnya, dari skala terkecil hingga struktur terbesar yang dapat kita amati.
Alam semesta tidak tersusun secara acak; ia menunjukkan struktur hirarkis yang menakjubkan. Setiap tingkat dalam hierarki ini memberikan kita contoh konkret tentang betapa luas dan beragamnya kosmos.
Contoh alam semesta yang paling dekat dengan kita adalah Tata Surya kita sendiri. Ini terdiri dari Matahari (sebuah bintang kelas G) dan semua objek yang mengorbitnya, termasuk delapan planet, planet katai, asteroid, komet, dan debu antarbintang. Bintang adalah unit dasar pembangun galaksi. Setiap bintang menghasilkan energi melalui fusi nuklir di intinya, sebuah contoh paling jelas dari energi yang mendominasi kosmos.
Galaksi adalah gugusan besar yang terdiri dari miliaran hingga triliunan bintang, gas, debu, dan materi gelap, yang semuanya terikat bersama oleh gravitasi. Galaksi Bima Sakti, rumah bagi Tata Surya kita, adalah salah satu dari miliaran galaksi yang ada di alam semesta yang teramati. Galaksi hadir dalam berbagai bentuk, yang merupakan contoh variasi struktural yang menarik:
Galaksi jarang sekali hidup sendiri. Mereka berkelompok. Gugus galaksi adalah kumpulan beberapa lusin hingga ratusan galaksi yang terikat oleh gravitasi. Gugus yang lebih besar disebut supergugus. Gugus Virgo, tempat Bima Sakti berada, hanyalah salah satu contoh dari struktur supergugus yang jauh lebih masif. Struktur-struktur ini menunjukkan bahwa materi di alam semesta cenderung menggumpal dalam filamen-filamen besar yang mengelilingi rongga-rongga kosong (voids).
Untuk benar-benar menghargai keluasan alam semesta, kita perlu melihat contoh-contoh ekstrem yang menantang intuisi kita sehari-hari.
Lubang hitam adalah contoh ekstrem dari konsentrasi massa. Mereka adalah wilayah di ruang-waktu di mana gravitasi sangat kuat sehingga tidak ada—bahkan cahaya—yang dapat lolos setelah melewati batas tertentu yang disebut cakrawala peristiwa (event horizon). Lubang hitam supermasif yang berada di pusat hampir setiap galaksi besar, termasuk Sagitarius A* di Bima Sakti, adalah arsitek gravitasi yang mengendalikan dinamika galaksi tersebut.
Teori Big Bang adalah contoh paling mendasar dari sejarah alam semesta. Ini bukan ledakan dalam ruang, melainkan perluasan ruang itu sendiri yang dimulai dari keadaan yang sangat panas dan padat sekitar 13,8 miliar tahun lalu. Bukti kunci dari model ini adalah radiasi latar gelombang mikro kosmik (Cosmic Microwave Background/CMB), yang merupakan "gema" cahaya sisa dari alam semesta ketika ia cukup dingin untuk menjadi transparan. Ekspansi ini terus berlanjut hingga hari ini, bahkan dipercepat oleh energi gelap—sebuah misteri kosmik lain.
Penting untuk diingat bahwa semua contoh alam semesta yang kita bahas sejauh ini terbatas pada "Alam Semesta yang Dapat Diamati" (Observable Universe). Karena kecepatan cahaya terbatas, kita hanya bisa melihat cahaya dari objek yang telah memiliki waktu untuk mencapai kita sejak Big Bang. Jarak alam semesta yang dapat kita lihat diperkirakan sekitar 93 miliar tahun cahaya diameternya. Namun, alam semesta total diyakini jauh lebih besar, mungkin tak terbatas. Ini mengajukan pertanyaan filosofis tentang apa yang ada di luar batas pandangan kita—mungkinkah ada alam semesta paralel atau multisemesta? Meskipun saat ini masih spekulatif, batasan pengamatan ini menegaskan betapa kecilnya perspektif kita dalam keseluruhan kosmos.