66年前，在美国加州帕萨迪纳的威尔逊山天文台上，天文学家Paul Merrill用一台望远镜对天空进行观测。当他在观察一颗来自遥远恒星所释放出的光芒时，惊奇地发现了元素锝的踪迹。这是一个完全出乎意料之外的发现。锝没有稳定的形态，因此物理学家称其为“人造”元素。Merrill曾保守地说：“在恒星中找到一个不稳定元素是有些令人惊讶的。”1952年5月2日，Merrill在《科学》杂志上发表了这一发现。
Merrill的发现标志着一个全新领域——恒星核合成的诞生。它是一门研究元素或者更准确地说是研究原子核在恒星中如何合成的学科。很快，科学家就开始试图弄清恒星中元素的合成究竟有着怎样的过程。这是核物理必须发挥作用的地方，以帮助解释Merrill惊人的观测结果。
恒星中发生的核过程将丰富的氢原子一步步构建成更重的元素，一路从氦和碳发展到锝、以及更重的元素。
1957年，有四位当时著名的核天文物理学家一同合作，发表了《恒星中元素的合成》一文，他们分别是Margaret Burbidge、Geoffrey Burbidge、William Fowler和Fred Hoyle。这一著作根据四位作者姓氏的开头字母，被称为B2FH。这篇论文至今仍是描述恒星中天体物理过程的一大参考。
同年，Al Cameron也在他的论文《恒星中的核反应和核生成》中阐述了他独立得出的相同理论。
现在，我们有更多的方法来观察整个宇宙中元素诞生的迹象。古老的恒星在形成之时就记载着宇宙的成分。随着越来越多不同年龄的恒星被我们所发现，它们的成分开始为我们讲述着星系中元素合成的故事，从它们形成于宇宙大爆炸之后的不久到今天。研究人员了解得越多，所得到的图景就越是复杂。
最近的一个例子是去年世界各地的科学家同时探测到了双中子星合并事件所辐射出的引力波和电磁波信号。这一观测结果表明，双中子星的合并也会对宇宙中的重元素的产生做出巨大贡献——它们创造出的是手机中使用的铽、钕和镝等所谓的镧系元素。就像当时Merrill作出的发现一样，世界各地的核科学家正争先恐后地运转着他们的加速器，试图弄清楚究竟是怎样的核反应才可能解释所有这些新的观测结果。