İnsan bedenini oluşturan her bileşen yıldızlarda üretilir. Yalnızca bunlar değil, yediğimiz her şey, kullandığımız malzemeler, örneğin cep telefonu, kalem, hatta kentkartınız bile yıldızlarda üretilen malzemelerden oluşmuştur. Kısacası etrafımızda ne varsa hepsi varlıklarını uzak yldızlara borçludur.
Bu malzemeleri üreten yıldızlar dev yıldızlar olarak adlandırılırlar. Bunlar o kadar sıcaktırlar ki, barındırdıkları yüksek enerji, atomların çarpışarak yeni elementler oluşturmasını sağlar. Yaşamlarının son aşamalarında böyle yıldızların çoğu patlayarak elementleri çok uzaklara kadar gönderirler. Bazı durumlarda ölmekte olan yıldızlar birbirleriyle çarpıştıklarında da yeni elementler oluşabilmektedir.
Yıldız oluşumunun çok olduğu bazı gökadalarda, evrenin oluşumundan kısa bir süre sonra çok sayıda yıldız oluştuğu belirlenmiştir. Bunlar üzerine yapılan araştırmalar, evrende gözlediğimiz her şeyin kaynağını daha iyi anlamamızı sağlamaktadır.
Elementler evrenin temel yapı taşlarıdır. Yeryüzünde karbon, oksijen, sodyum ve altın gibi 92 doğal element vardır. Bu elementlerin atomları, bildiğimiz tüm kimyasalları oluşturur.
Her atom güneş sistemine benzer. Merkezinde bir çekirdek ve etrafında dolanan elektronlar vardır. Çekirdek, proton ve nötronlardan oluşur. Çekirdekte ne kadar çok parçacık varsa çekirdeğin ağırlığı da o kadar fazla olur. Kimyacılar bunların özelliklerini inceleyerek, özelliklerine göre gruplandırıldığı Periyodik Cetvel denilen bir cetvel oluşturmuşlardır. Bu cetvelde en üstte tek protona sahip olan hidrojen yer alır. Onu, iki protonuyla helyum izler.
İnsanlar ve diğer canlılar, 6. sıradaki karbon elementinin oluşturduğu moleküllerden oluşmuşlardır. Yaşama eşlik eden oksijen 8. sıradadır. İnsan gibi omurgalı canlıların iskeletini oluşturan kemiklerde 20. sıradaki kalsiyum çok boldur. 26. sıradaki demir ise, kanımızın kırmızı rengini veren ve oksijenin dokularımıza taşınmasını sağlayan hemoglobin içinde önemli bir işleve sahiptir. Doğal elementlerin periyodik cetvelinin en altında 92 protonu olan uranyum bulunur. Daha ağır elementler laboratuarda biliminsanları tarafından üretilmiştir ancak bunlar hem az hem de kısa ömürlüdürler. Örneğin 106. sırada yer alan siborgyumun en kararlı izotopunun yarı-ömrü 2.1 dakikadır ve çok kısa sürede tümüyle ortadan kalkmakta, başka elementlere dönüşmektedir.Evren her zaman bu kadar zengin maddeye sahip değildi. Yaklaşık olarak 14 milyar yıl önce Büyük Patlama (Big Bang) olduğunda, küçük bir noktadan yayılan enerji ve ondan oluşan maddenin, bugün de evrenin genişlemesinin nedeni olduğu düşünülmektedir. Büyük Patlama sonrası ilk oluşan element, aynı zamanda en basit element olan hidrojendi ve ortamda daha az miktarda helyum da vardı. Sonraki 90 elementin oluşması için zaman gerekmiştir. Bu ağır elementleri oluşturmak için, hafif atomların çekirdeklerinin kaynaşması gerekir. Bu işleme nükleer füzyon denir ve işlemin gerçekleşmesi için çok yüksek miktarda ısı ve basınç gerekir. Bu koşullar da ancak yıldızların içinde sağlanabilmektedir.
Büyük Patlama'dan birkaç yüz milyon yıl sonrasında evren yalnızca, %90'ı hidrojen, kalanı heliyum olan dev gaz bulutları ile doluydu. Zaman içinde çekim bu gazı oluşturan molekülleri birbirine yaklaştırmış ve böylece gaz bulutlarının yoğunluk ve sıcaklıkları artmıştır. Bunlar sonuçta gökada öncesi küresel yapılar olarak toplanmaya başlamıştır. Bunların içinde de, bazı yıldızlar oluşmaya başlamıştır.
Yıldızlar hafif elementleri ağır olanlara dönüştürür. Yıldız ne kadar sıcaksa, o kadar ağır element oluşturabilir. Güneşimizin merkezi yaklaşık 15 milyon santigrad derecedir. Aslında güneş ortalama bir yıldızdır ve güneş benzeri yıldızlar azottan daha ağır elenmentleri oluşturacak sıcaklığa sahip değildir. Temel olarak hidrojeni helyuma dönüştürürler. Ağır elementleri oluşturmak için, yıldız güneşten çok daha büyük ve sıcak olmalıdır. Güneşin en az 8 katı büyüklükteki yıldızlar 26. sıradaki demir elementini oluşturabilir. Demirden daha ağır olan elementlerin oluşması ancak yıldızın ölümüyle olur. 78. sıradaki platin ve 79. sıradaki altını oluşturmak için çok daha fazla enerji gerekir ve bu da ancak yıldızların çarpışmasıyla olabilir.
Haziran 2013'te Hubble Uzay Teleskobu nötron yıldızları olarak bilinen iki aşırı-yoğun cismin böyle bir çarpışmasını algıladı. Nötron yıldızları, ölen yıldızlardan geriye kalan yıldız kalıntılarıdır. Cambridge'deki Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi'ndeki gökbilimciler bu çarpışmada yayılan ışınımı ölçmüş ve bu olayda dünyanın bir kaç katı kadar altın oluştuğunu göstermişlerdir. Bu gibi çarpışmaların gökadamızda her 10 bin veya 100 bin yılda bir olduğu düşünülmektedir.
Yıldızlar çok uzun yaşam sürelerine sahiptir. Kütlelerine bağlı olarak yaklaşık 10 milyar yıl yaşarlar. Daha büyük yıldızlar daha kısa, daha küçük yıldızlar daha uzun yaşarlar. Çekim yıldızı birarada tutar. Bir yıldızın yakacak yakıtı olduğu sürece ürettiği enerji, onu çökmeye zorlayan çekime karşı bir denge yaratır. Yakıtı çok azaldığında ise çekime karşı gelen enerji azaldığında yıldız büzülmeye zorlanır.
Bir yıldızın ne zaman öleceği onun büyüklüğüne bağlıdır. Küçük ya da orta boy yıldızlar patlamazlar. Bunların demir çekirdekleri ve daha hafif elementler çökerken, yıldızın geri kalanı bir bulut biçiminde yavaşça genişler ve bu sırada soğuyarak parlaklığı azalır. Bu yıldızlara kırmızı devler denir.
Daha büyük yıldızların sonu çok daha farklıdır. Yakıtları tükendiğinde çekirdekleri çökerek çok yoğun ve sıcak hale gelirler. Bunun sonucu olarak demirden daha ağır elementler oluşur. Bu işlem sırasında açığa çıkan enerji yıldızın genişlemesine neden olur. Bu genişleme soğumasına ve sıcaklığın düşmesine neden olduğunda yanma yeniden durarak yıldızın bir kez daha çökmesi gerçekleşir. Yüksek yoğunluk nedeniyle yeniden ısınır ve daha ağır elementleri oluşturur. Her bir çökme ve genişleme evresinde daha da ağır elementler oluşur. Ancak bunların hepsi bir kaç saniye içinde gerçekleşir. En sonunda yıldız süpernova olarak patlar ve bu patlamada demirden daha ağır elementler oluşur. Patlama sonucu yıldızı oluşturan maddenin büyük bir bölümü uzaya yayılır.
Yıldız küçük ya da büyük olsun, yaşamları sonunda uzaya attıkları maddeler, bir süre sonra yeni yıldızları ve onların gezegenlerini oluşturur. Bu işlemler zaman aldığı için, bir gökada ne kadar yaşlıysa o kadar ağır elementlere sahiptir.
Güneşimiz 2. nesil yıldızlar olarak adlandırılan, böyle bir patlamayla ölmüş bir yıldızın kalıntılarından sonradan oluşmuş bir yıldızdır. Yeryüzü de güneş ve diğer gezegenlerle birlikte aynı kalıntıdan doğmuştur. Bu nedenle, ölmüş olan yıldızdan kalan, bugün bildiğimiz ağır elementler, hem güneşte hem de yeryüzünde bulunmaktadır.
Yeryüzünde gördüğümüz yaşamın çeşitliliği, bu çok sayıda farklı element sayesinde oluşabilen karmaşık moleküllere sıkıca bağlıdır. Başka bir deyişle, dünya ilk nesil yıldızlardan birine bağlı bir gezegen olsaydı, büyük olasılıkla üzerinde yaşam bulunmayan bir gezegen olacaktı.
Bu durumun en etkileyici yanı, hepimizin Yıldız Tozu olmamızdır. Vücudumuzdaki maddelerin çoğu, ölmüş bir yıldızın kalıntılarıdır.
