Вселенная зародилась из водорода и гелия, а также небольшого количества лития. Всё остальное образовалось в звёздах. Звёздный нуклеосинтез — это процесс, в ходе которого звёзды создают более тяжёлые элементы посредством ядерного синтеза. Именно благодаря ему существуют углерод, кислород, железо и золото.

Процесс происходит поэтапно. В звёздах главной последовательности водород превращается в гелий в результате термоядерного синтеза. Когда водород в ядре истощается, звезда сжимается и нагревается, начинается термоядерный синтез гелия, в результате которого образуются углерод и кислород. Массивные звёзды продолжают синтезировать более тяжёлые элементы в оболочках вокруг ядра. Каждый последующий этап короче предыдущего. Железо — это конечная точка процесса. Термоядерный синтез железа потребляет энергию, а не высвобождает её, поэтому ядро ​​коллапсирует.

Коллапс запускает сверхновую, и взрыв в результате быстрого захвата нейтронов образует элементы тяжелее железа. Эти элементы рассеиваются в космосе, где смешиваются с межзвездным газом и становятся частью новых звезд и планет. Золото в обручальном кольце образовалось в результате сверхновой или слияния нейтронных звезд. Железо в вашей крови образовалось в умирающей звезде.

Звездный нуклеосинтез связывает жизненный цикл звезд с составом Вселенной. Без него Вселенная состояла бы только из водорода и гелия, и ничего больше.