ब्रह्मांड की शुरुआत हाइड्रोजन और हीलियम, साथ ही थोड़ी मात्रा में लिथियम से हुई। बाकी सब कुछ तारों में बना। तारकीय नाभिकीय संश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसके द्वारा तारे नाभिकीय संलयन के माध्यम से भारी तत्वों का निर्माण करते हैं। कार्बन, ऑक्सीजन, लोहा और सोना इसी प्रक्रिया के कारण अस्तित्व में हैं।

यह प्रक्रिया कई चरणों में होती है। मुख्य अनुक्रम तारे हाइड्रोजन को हीलियम में परिवर्तित करते हैं। जब कोर में हाइड्रोजन समाप्त हो जाता है, तो तारा सिकुड़ता है और गर्म हो जाता है, और हीलियम का संलयन शुरू हो जाता है, जिससे कार्बन और ऑक्सीजन का उत्पादन होता है। विशाल तारे कोर के चारों ओर की परतों में भारी तत्वों का संलयन जारी रखते हैं। प्रत्येक चरण पिछले चरण से छोटा होता है। लोहा इस प्रक्रिया का अंतिम चरण है। लोहे के संलयन में ऊर्जा की खपत होती है, ऊर्जा मुक्त नहीं होती, इसलिए कोर ढह जाता है।

इस विस्फोट से एक सुपरनोवा बनता है, और इस विस्फोट में तीव्र न्यूट्रॉन ग्रहण के कारण लोहे से भारी तत्व बनते हैं। ये तत्व अंतरिक्ष में बिखर जाते हैं, जहाँ वे अंतरतारकीय गैस के साथ मिलकर नए तारों और ग्रहों का हिस्सा बन जाते हैं। शादी की अंगूठी में लगा सोना एक सुपरनोवा या न्यूट्रॉन तारे के विलय से बना था। आपके रक्त में मौजूद लोहा एक मरते हुए तारे में बना था।

तारकीय नाभिकीय संश्लेषण तारों के जीवन चक्र को ब्रह्मांड की संरचना से जोड़ता है। इसके बिना, ब्रह्मांड केवल हाइड्रोजन और हीलियम से बना होगा, और कुछ नहीं।