Chúng ta làm từ bụi sao — tổng hợp hạt nhân trong sao

Vụ Nổ Lớn cách đây khoảng 13,8 tỷ năm chỉ tạo ra các nguyên tố nhẹ nhất: hydro, heli và một chút liti. Mọi nguyên tố khác phải đợi các ngôi sao. Những ngôi sao đầu tiên xuất hiện chỉ vài trăm triệu năm sau đó.

Trong lõi sao, hydro tổng hợp thành heli. Khi sao già, ba hạt nhân heli kết hợp thành một hạt nhân carbon (quá trình "ba alpha"), rồi tiếp tục thành oxy, neon, silic… Ở những sao rất nặng, chuỗi phản ứng dừng ở sắt, vì tổng hợp sắt không còn sinh năng lượng. Lõi sắt sụp đổ trong chớp mắt, gây ra vụ nổ siêu tân tinh — có thể sáng ngang cả một thiên hà trong nhiều tuần — rải các nguyên tố ra không gian.

Không phải nguyên tố nào cũng đến từ siêu tân tinh. Một phần lớn carbon và nitơ đến từ những ngôi sao cỡ vừa khi về già, phình to và trút lớp vỏ ngoài một cách êm đềm. Nhiều sắt đến từ một loại siêu tân tinh khác (loại Ia, khi một sao lùn trắng nổ tung). Các nguyên tố rất nặng như vàng, bạch kim được cho là sinh ra phần nhiều khi hai sao neutron va nhau — điều được quan sát trực tiếp lần đầu năm 2017 (sự kiện sóng hấp dẫn GW170817).

Lý thuyết nền tảng được trình bày trong bài báo nổi tiếng năm 1957 của Burbidge, Burbidge, Fowler và Hoyle (gọi tắt là "B²FH"); William Fowler nhận giải Nobel Vật lý năm 1983 một phần nhờ hướng nghiên cứu này. Trong các thiên thạch như Murchison (rơi ở Úc năm 1969), người ta còn tìm thấy những hạt bụi tiền Mặt Trời — hạt bụi sinh ra quanh các ngôi sao khác, già hơn cả Hệ Mặt Trời.

Vì thế, theo nghĩa đen, hầu hết nguyên tử trong cơ thể ta (trừ hydro, vốn có từ Vụ Nổ Lớn) đã từng ở trong lòng một ngôi sao, đi qua nhiều thế hệ sao trước khi thành đất, thành nước, thành người — một vòng "luân hồi" của vật chất.