سحابی‌ها، اجرام آسمانی هستند که به ابر شباهت دارند و نقش مهمی را در چرخه زندگی ستارگان ایفا می کنند. سحابی (Nebula)، یک کلمه لاتین به معنای «ابر» است. سحابی، ابر عظیمی از غبار و گاز است که فضای بین ستارگان را اشغال کرده است.
در زمانی که تلسکوپ‌ها به اندازه امروز قوی نبودند، کهکشان‌هایی مثل کهکشان همسایه ما - آندرومدا (Andromeda) - اغلب به عنوان سحابی آندرومدا شناخته می‌شد. با وجود این، اکنون با بهره‌مندی از تلسکوپ‌های مدرن می‌دانیم که کهکشان‌ها اصلا مانند ابر نیستند، بلکه از میلیاردها ستاره تشکیل شده‌اند. این بدان معناست که ستاره‌شناسان اکنون کلمه سحابی را برای ابرهای واقعی متشکل از گاز و غبار به کار می‌برند که در کهکشان ما قرار دارند.
سحابی‌ها اغلب در فضای بین ستاره‌ها که به عنوان محیط بین ستاره‌ای شناخته می‌شود، یافت می‌شوند. این منطقه به طور میانگین، تنها حاوی حدود یک اتم در هر سانتی‌متر مکعب است. در هر حال، چگالی در مکان‌های خاصی می‌تواند به طور قابل توجهی بیشتر از این باشد و تا اندازه‌ای افزایش یابد که از طریق تلسکوپ مشاهده شود.
نتیجه همان چیزی است که ما آن را سحابی می‌نامیم و از دیدنی‌ترین مناظر در نجوم به شمار می‌رود. در واقع، بسیاری از نمادین‌ترین تصاویر ثبت‌شده توسط تلسکوپ فضایی هابل (Hubble Space Telescope) مانند ستون‌های آفرینش (Pillars of Creation)، تصاویری از سحابی هستند.
انواع مختلفی از سحابی‌ها بسته به نحوه تشکیل و ترکیب آنها وجود دارند. بیشتر سحابی‌ها از گاز ساخته شده‌اند. آنها می‌توانند با نور خود بدرخشند و تصاویر رنگارنگی را ایجاد کنند که ما با آنها آشنا هستیم، اما سحابی‌های دیگر مانند سحابی تاریک (dark nebula)، از نظر ترکیب بسیار غبارآلودتر هستند و این غبار به جای درخشان کردن، مانع نور ساطع‌شده از اجسام دورتر می‌شود.
سحابی‌ها در چرخه زندگی ستارگان، چه در زمان تولد و چه هنگام مرگ، نقشی کلیدی دارند. ستارگان در توده‌های متراکم گاز، غبار و مواد دیگر و درون سحابی‌های پراکنده متولد می‌شوند که اغلب به آنها مهدهای ستاره‌ای (stellar nurseries) نیز گفته می‌شود. ستون‌های آفرینش هابل نیز مانند سحابی معروف شکارچی (Orion Nebula) در این دسته قرار می‌گیرند که ممکن است آن را از طریق دوربین یا تلسکوپ کوچک دیده باشید.
نیروی اصلی در اینجا گرانش است که باعث می‌شود محیط ضعیف بین ستاره‌ای متراکم شود، و توده‌های درون سحابی به سمت ستاره‌ها فرو بریزند.
سحابی گسیلشی N44
در انتهای دیگر زندگی یک ستاره، با نوع متفاوتی از سحابی گسیلشی (Emission nebula) مواجه می‌شویم. ستارگانی مانند خورشید، به زندگی خود به عنوان کوتوله‌های سفید بسیار فشرده پایان می‌دهند اما با کوچک شدن در این مرحله، ابرهای گازی را آزاد می‌کنند که سحابی سیاره‌ای (planetary nebula) را تشکیل می‌دهند. این یک نام نسبتا گمراه‌کننده است زیرا چنین سحابی‌هایی هیچ ارتباطی با سیارات ندارند.
سحابی‌های سیاره‌ای برخلاف سحابی‌های گسیلشی پراکنده، ظاهر واضح‌تری دارند و معمولا به شکل دایره هستند. هنگامی که ویلیام هرشل (William Herschel) برای نخستین بار آنها را در دهه ۱۷۸۰ مشاهده کرد، به یاد یک سیاره افتاد.
همه ستارگان، روزهای خود را در آرامش نسبی یک سحابی سیاره‌ای به پایان نمی‌رسانند. ستاره‌ای که جرمش بسیار بیشتر از خورشید است، در نهایت به‌عنوان یک ابرنواختر منفجر می‌شود و بقایایی که در اثر آن انفجار به بیرون پرتاب می‌شوند، نوع دیگری از سحابی به نام بازمانده ابرنواختر (Supernova remnant) را تشکیل می‌دهند. معروف‌ترین آنها سحابی خرچنگ (Crab Nebula) است که از یک ابرنواختر دیدنی باقی مانده و توسط ستاره‌شناسان چینی در سال ۱۰۵۴ مشاهده شد.
برای ثبت طبیعت تماشایی سحابی‌ها، تلسکوپ‌هایی مانند تلسکوپ فضایی هابل و "تلسکوپ فضایی جیمز وب" (JWST)، از تشعشعات فروسرخ ساطع‌شده توسط سحابی‌ها، برای ایجاد تصویر استفاده می‌کنند.
نور مرئی ساطع‌شده از ستارگانی که در داخل و اطراف یک سحابی شکل می‌گیرند، می‌تواند توسط ابرهای متراکم کیهانی متشکل از گاز و غبار که یک سحابی را تشکیل می‌دهند، مسدود شود. بنابراین، دانشمندان باید به سایر طول موج‌های نوری که از سحابی ساطع می‌شوند، از جمله تشعشعات مادون قرمز توجه کنند.
دوربین‌های مادون قرمز تلسکوپ فضایی جیمز وب، برخی از دقیق‌ترین تصاویر سحابی‌ها مانند سحابی "ان‌جی‌سی ۳۱۳۲" (NGC 3132) را آشکار کرده‌اند. این سحابی، در فاصله ۲۵۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد و خانه یک ستاره در حال مرگ در هسته آن است.
سحابی NGC 3132
تلسکوپ فضایی جیمز وب با استفاده از "دوربین مادون قرمز نزدیک" (NIRCam) و "ابزار مادون قرمز میانی" (MIRI)، یکی از دقیق‌ترین تصاویر از این سحابی را ثبت کرده است. این تلسکوپ، لایه‌هایی از گاز و غبار را در سحابی ان‌جی‌سی ۳۱۳۲ ثبت کرده است. هر لایه با بیرون راندن ماده کیهانی از ستاره در حال مرگ مرکزی ایجاد شده است.