恒星质量越大，越能合成出质量数大的元素
再来看在大质量恒星（质量超过太阳质量的8倍）的内部是如何合成元素的。先是在中心部分燃烧氢（核聚变反应），生成氦。氢耗尽以后，接着燃烧氦，生成碳和氧。在这一时期，进行的是与中等质量以下的恒星内部相同的合成元素的过程。
一旦氦也耗尽，中心部分再次收缩，温度进一步升高。当中心部分的温度达到8亿摄氏度时，又开始燃烧碳（原子序数6）。碳燃烧，生成氖（Ne，原子序数10）、钠（Na，原子序数11）、镁（Mg，原子序数12）和铝（Al，原子序数13）。
质量超过太阳质量10倍的大质量恒星，在它的中心部分能够逐次点燃原子序数更大的元素，直到最后生成铁（原子序数26）。换句话说，恒星质量越大，在其中心部分能够点燃质量越大的原子核（原子序数越大的元素）的核聚变反应。因此，在进入晚年的恒星的内部，元素的分布情况是质量越大的元素越靠近恒星的中心，形成一种类似洋葱头的层状结构。这种层状结构有多少层，各层分布着哪些元素，则取决于恒星的质量。
在恒星内部通过原子核之间的核聚变反应能够生成的原子序数最大的元素是铁。铁是一种难以发生核聚变反应的元素，也就是说，它不能成为维持恒星内部继续燃烧的核燃料。然而，自然界实际存在着原子序数更大的元素，甚至有原子序数为92的铀。由此可见，在恒星内部通过核聚变生成的元素只占到全部元素种类的一部分。原来，比铁更重的那些元素是通过更为复杂的其他过程制造出来的。
星系般光耀的大爆发将多种元素四处抛洒
质量超过太阳质量8倍的大质量恒星，其中心部分生成铁以后就不再有能够继续维持核聚变反应的燃料了，会以一种叫做“超新星爆发”的方式壮烈地死去。
超新星爆发时发出的光的强度是难以想象的。虽然只是一颗恒星爆发，然而爆发时的亮度却相当于一个有1000亿颗恒星聚集在一起的星系的亮度。这种爆发突然释放的能量一定极其巨大。在超新星爆发时，原来恒星的主要成分氢，还有在恒星内部通过核聚变反应所生成的氦、碳、氧、氖和镁等多种元素全都突然被散布到宇宙空间。不仅如此，爆发时所产生的巨大能量还会引起新的核反应，进一步合成出新的元素。
质量超过太阳质量8倍的大质量恒星在死亡时发生的这种大爆发叫做“引力坍塌型超新星爆发”。
大质量恒星的大爆发
大质量恒星进入晚年，其中心部分会变成一个完全由铁组成的核心。此时的恒星，中心部分已经没有了进行核聚变反应的燃料，不可能进一步合成出比铁更重的元素。于是，恒星在自身引力的作用下发生收缩，而且很快就使中心部分达到收缩极限，变得十分坚硬。周围的物质急速向中心坠落，撞击坚硬的中心部分产生冲击波。这种冲击波向外传播到已经变成红巨星的恒星的表面，结果引起整个星体的大爆发。这就是引力坍塌型超新星爆发。大爆发后，原来恒星的中心部分会遗留下一个基本上完全由中子构成的“中子星”，也有可能留下一个“黑洞”。
在大爆炸刚结束时宇宙中只有氢和氦这两种元素。后来在恒星内部制造出来的那些元素，若不是有超新星爆发和晚年恒星向外散发气体（形成行星状星云），它们就会永远被禁锢在恒星的内部。正是有了这样一些恒星死亡的过程，宇宙中才有了比氦更重的其他元素。有了这许多不同的元素，此后才会有由这些“材料”构成的地球，以及出现包括我们人类在内的生命。由此可见，有过去恒星的“死”，才会有今天我们的“生”。
聚星系里发生的超新星爆发制造出铁系元素
超新星爆发，除了上页介绍的由单颗恒星发生的大爆发之外，还有“聚星系”发生的大爆发。所谓聚星系，是指两颗或两颗以上的恒星聚集在一处所形成的一个天体系统。前面介绍的那种“白矮星”，如果附近另外还有一颗恒星（伴星）而形成聚星系的话，就会发生这种聚星系超新星爆发。
在白矮星的近旁如果有一颗恒星，白矮星会吸入从该恒星流出的气体而逐渐增加自己的质量。当白矮星的质量达到某个上限（太阳质量的约1.4倍）时，其内部会突然发生非常剧烈的核反应而引起星体大爆发。这种爆发会将整个星体吹散，不留下任何星体。这样一种超新星爆发叫做“雪崩核反应型”超新星爆发。
雪崩核反应型超新星爆发
白矮星（图解中位于发出爆发亮光的中心）不断吸入从近旁恒星（伴星）流出的气体，当质量达到其上限时，便会突然发生非常剧烈的核反应，引起将整个白矮星吹散的大爆发。这种爆发叫做“雪崩核反应型超新星爆发”（又叫做“Ia型超新星爆发”）。
在发生这种聚星系超新星爆发时，也会以白矮星中的元素为“种子”合成出新的元素。不过，由于宇宙中发生聚星系超新星爆发的频度只有引力坍塌型超新星爆发的几分之一，所以通过这种过程散布到宇宙空间的物质的数量相对说来是比较少的。然而同引力坍塌型超新星爆发比较起来，这种超新星爆发的特点是能够生成大量的铁、镍、铬和钴。这些都是铁系元素。现代社会大量使用的各种合金钢（以铁为主要成分的合金）都掺有这些元素，据认为，它们的大部分都是在这种聚星系超新星爆发时制造出来的。
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