بدأ الكون بالهيدروجين والهيليوم، بالإضافة إلى كمية ضئيلة من الليثيوم. أما باقي العناصر فقد تشكلت في النجوم. والتخليق النووي النجمي هو العملية التي تُكوّن بها النجوم العناصر الأثقل من خلال الاندماج النووي. وهو السبب في وجود الكربون والأكسجين والحديد والذهب.

تحدث هذه العملية على مراحل. تدمج نجوم التسلسل الرئيسي الهيدروجين لتكوين الهيليوم. عندما ينفد الهيدروجين في النواة، ينكمش النجم ويرتفع حرارته، ويبدأ اندماج الهيليوم، منتجًا الكربون والأكسجين. تستمر النجوم الضخمة في دمج العناصر الأثقل في أغلفة تحيط بالنواة. كل مرحلة أقصر من سابقتها. الحديد هو المرحلة الأخيرة. يستهلك اندماج الحديد الطاقة بدلًا من إطلاقها، لذا تنهار النواة.

يُؤدي الانهيار إلى انفجار نجمي هائل، ويُنتج الانفجار عناصر أثقل من الحديد عبر عملية التقاط سريعة للنيوترونات. تتناثر هذه العناصر في الفضاء، حيث تختلط بالغاز بين النجوم وتُصبح جزءًا من نجوم وكواكب جديدة. الذهب الموجود في خاتم الزواج تكوّن في انفجار نجمي هائل أو اندماج نجمين نيوترونيين. أما الحديد الموجود في دمك فقد تكوّن في نجم يحتضر.

يربط التخليق النووي النجمي دورة حياة النجوم بتكوين الكون. فبدونه، سيكون الكون عبارة عن هيدروجين وهيليوم فقط، لا شيء غيرهما.