恒星核合成：恒星如何制造所有的元素
星状核合成是通过将质子和中子从较轻元素的核组合在一起而在星内产生元素的过程。宇宙中的所有原子都以氢开始。星内融合将氢转化为氦，热和辐射。较重的元素在死亡或爆炸时会在不同类型的恒星中产生。
理论史
恒星将轻元素原子融合在一起的想法最早是在20世纪20年代由爱因斯坦提出的。然而，将其发展成连贯理论的真正荣誉归功于弗雷德霍伊尔'第二次世界大战后的工作大数据科普。Hoyle'理论与当前理论存在一些显着差异，最值得注意的是他不相信大爆炸理论，而是在我们的宇宙中不断创造出氢。（这种替代理论被称为稳态理论，当宇宙微波背景辐射被检测到时，这种理论就不再受欢迎。）
早星
宇宙中最简单的原子类型是氢原子，它在原子核中含有一个质子（可能还有一些中子悬挂出来），电子环绕着原子核。这些质子现在被认为是在早期宇宙中令人难以置信的高能量夸克gluon等离子体损失足够的能量时形成的，夸克开始结合在一起形成质子（和其他强子，如中子）。氢几乎立即形成，甚至氦气（核含有2个质子）以相对较短的顺序形成（称为大爆炸核合成的过程的一部分）。
随着这种氢和氦在早期宇宙中开始形成，有些地区比其他地区更密集。重力接管了，最终这些原子被拉到了巨大的云层气体中。一旦这些云变得足够大，它们就通过重力以足够的力被拉到一起，实际上导致原子核融合，这一过程称为核融合。该融合过程的结果是两个质子原子现在已经形成单个两个质子原子。换句话说，两个氢原子已经开始一个氦原子。在此过程中释放的能量是导致太阳（或任何其他恒星）燃烧的原因。
燃烧氢气需要近1000万年的时间，然后升温，氦气开始熔化。星状核合成继续产生越来越重的元素，直到你最终得到铁。
创建较重的元素
燃烧氦气以产生较重的元素然后持续约100万年。很大程度上，它通过三重α过程融合成碳，其中三个氦-4核（α粒子）被转化。然后阿尔法过程将氦与碳结合起来产生更重的元素，但只有那些具有偶数质子的元素。组合按以下顺序进行：
- 碳加氦产生氧气。
- 氧加氦产生氖。
- 氖加氦产生镁。
- 镁加氦产生硅。
- 硅加氦气产生硫。
- 硫加氦气产生氩气。
- 氩加氦气产生钙。
- 钙加氦气产生钙钛。
- 钛加氦生产铬。
- 铬加氦生产铁。
其他融合途径产生具有奇数个质子的元素。铁具有如此紧密结合的核，一旦达到该点，就没有进一步的融合。没有聚变热，恒星塌陷并在冲击波中爆炸。
物理学家劳伦斯克劳斯指出，碳燃烧成氧气需要10万年，1万多年来氧气燃烧成硅，一天硅燃烧成铁，预示着恒星的崩溃。
电视系列中的天文学家Carl Sagan"Cosmos"注意到，"我们是由恒星制成的。"克劳斯同意说"身体中的每个原子都曾经在一颗爆炸的恒星内…左手的原子可能来自与右手不同的恒星，因为2亿颗恒星已经爆炸组成了原子你的身体。"