私たちの銀河である天の川には、さまざまな明るさの4,000億個を超える星があります。 これらの星の大部分は主系列星であると説明されています。つまり、それらのコアは水素を融合してヘリウムを生成しています。 太陽は主系列星であり、その化学組成は主に水素とヘリウムと微量の他の元素で構成されています。
水素
水素は宇宙で最も豊富な元素であり、すべての物質の4分の3を占めています。 星は、大量のガスや塵がそれら自身の重力の下で崩壊するときに形成されます。 このガスの大部分は、星がエネルギーを作り出すために使用する基本的な燃料である水素です。 水素核融合では、陽子（核の亜原子粒子）が結合してヘリウムを生成します。 この反応では、電子、陽電子（反電子）、ガンマ線、ニュートリノなどの他の副産物も生成されます。 ニュートリノは物質と強く相互作用しない幽霊のような粒子であるため、これらは通常太陽から逃げます。 残りの粒子と周囲の原子との衝突は、太陽の加熱につながります。
ヘリウム
ヘリウムは宇宙で2番目に豊富な元素であり、太陽などの主系列星の主成分です。 ヘリウムは、水素核融合の結果として星の中心に蓄積します。 ヘリウムは太陽の質量の約27パーセントを占めています。
炭素
星のコア内の水素レベルが枯渇すると、標準的な核融合反応は起こりなくなります。 これにより、外向きに放射されるエネルギーの量が減少し、恒星の核が崩壊して温度と圧力が上昇します。 温度が2億ケルビンに達すると、ヘリウム核融合が可能になります。 3つのヘリウム原子核が融合して単一の炭素原子を生成します。
酸素およびその他の微量元素
4つのヘリウム原子核の核融合を使用して酸素原子を作成できます。 これは、コア内の水素の供給を使い果たした星で発生します。 さらなる融合プロセスは、シリコン、マグネシウム、ナトリウムなどのより重い元素を作り出す可能性があります。 しかし、ほとんどの星におけるこれらの元素の存在量は非常に少なく、質量の1パーセント未満しか占めていません。 星の中での核融合は、鉄の質量までの元素の生成を説明することができるだけです。 これを超えて、核融合プロセスはエネルギーを生成するのではなく使用します。 鉄以外の残りの重元素は、超新星として知られるプロセスである重い星の崩壊で鍛造されたと考えられています。