恒星中心迅速的聚合反应在经历数百万年后，逐渐耗尽自身的氢元素。此时，恒星的中心坍缩产生更高的温度，直到氦原子开始聚合，产生更复杂的元素，比如碳。经历一系列这样的剧烈坍缩，新的元素不断诞生，直至出现原子核中拥有26个质子的铁元素。产生含有更多质子的元素需要更高的温度。没有恒星（无论其体积大小）能达到如此高的温度。当一颗体型巨大的恒星坍缩时，它会在巨大的爆炸中走向消亡，成为一颗“超新星”。正是在此过程中产生了各种重元素，直到最重的元素铀，其原子核中含有92个质子。超新星使得化学反应成为可能，没有它们，人类就不会存在，地球也不会存在。第一批超新星很可能是在大爆炸发生10亿年内消亡的。从那时起，超新星就一直将更复杂的化学元素抛撒到星际空间。尽管氢和氦仍是宇宙中占绝对优势的主导元素，但是其他元素的储量也有了显著的积累和提高。这些元素可以通过各种复杂的方式合成化合物。

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