星の元素の合成
元素は星の寿命の間に離散的な段階で合成され、いくつかのステップは知られている最も大質量の星でのみ起こる（図\(\PageIndex{2}\)）。 最初は、すべての星は、主に水素である星間の”塵”の集合によって形成されます。 塵の雲が重力の引力によってゆっくりと収縮すると、その密度は最終的に約100g/cm3に達し、温度は約1に増加する。5×107K、イオン化された水素核の密なプラズマを形成する。 この時点で、自立した核反応が始まり、星は”点火”し、太陽のような黄色の星を作り出します。
その生命の最初の段階では、星は水素をヘリウムに変換する一連の核融合反応によって動力を与えられています:全体的な反応は、4つの水素核をヘリウム4核に変換し、2つの陽電子、2つのガンマ線、および大量のエネルギーを放出することです。
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これらの反応は、太陽光や太陽熱として放出される膨大な量のエネルギーの大部分を担っています。 水素の約10％をヘリウムに変換するには、星の大きさに応じて数十億年かかります。
大量のヘリウム4が形成されると、それらは星の中心部に集中し、ゆっくりと密度が高く熱くなります。 約2×108Kの温度で、ヘリウム4核が融合し始め、ベリリウム-8が生成する：ベリリウム-8は偶数の質量数と偶数の原子数の両方を持っているが、中性子対陽子比（およびこのテキストの範囲を超えた他の要因）が低く、不安定になり、わずか10-16秒で分解する。 それにもかかわらず、これは3番目のヘリウム4核と反応して炭素12を形成するのに十分な長さであり、これは非常に安定である。 炭素-12とヘリウム-4との連続反応は、マグネシウム-24までの陽子と中性子の偶数を持つ元素を生成する：
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これらの反応によって多くのエネルギーが放出され、水素の周囲の質量が膨張し、元の黄色の星の約100倍の赤色巨星を生成する。
星が膨張するにつれて、重い核がそのコアに蓄積し、約50,000g/cm3の密度にさらに収縮するので、コアはさらに熱くなります。 約7×108Kの温度で、炭素と酸素の核はナトリウムとケイ素の核を生成する核融合反応を受ける：
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これらの温度で、炭素-12はヘリウム-4と反応し、より多くの酸素-16、ネオン-20、マグネシウム-24、ケイ素-28、硫黄-32、アルゴン-36、カルシウム-40などの重い核種を生成する一連の反応を開始する。:
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これらの反応によって放出されるエネルギーは、星のさらなる膨張を引き起こし、赤色超巨星を形成し、コア温度は着実に増加する。 約3×109Kの温度では、形成された核は陽子と中性子を自由に交換する。 この平衡化プロセスは、知られている最も安定な核を有する鉄56およびニッケル58までの重い元素を形成する。