ففي الثلث الأول من القرن العشرين تسائل علماء الفلك عن مصدر الطاقة في النجوم، واقترحوا إمكانية كونها عملية معاكسة للانشطار النووي، وأطلقوا عليها اسم عملية الاندماج النووي، وهي عملية يتم بها اندماج نوى العناصر الخفيفة مثل: ال إ يدروجين لتكوين عناصر أعلى في وزنها الذري، وفي الثلاثينيات اقترح هانز بيت عددًا من سلاسل التفاعلات النووية داخل النجوم، تتحد فيها أربع نوى لذرات ال إ يدروجين تكون نواة واحدة من نوى ذرات الهليوم وذلك في قلب نجم كشمسنا تصل درجة الحرارة فيه إلى أكثر من 15 مليون درجة مطلقة، أما في النجوم الأشد حرارة من ذلك، فإن نوى ذرات الهليوم تتحد؛ لتكون نوى ذرات أثقل وزنًا من مثل الكربون، وربما تستمر عملية الاندماج النووي لتخليق نوى ذرات أعلى وزنًا.

وفي سنة 1957 تمت صياغة نظرية تخليط نوى العناصر المختلفة في داخل النجوم، بواسطة أربعة من الفلكيين المعاصرين هم: الزوجان مارجريت وجيفري وويليم وفيلد، وذلك في بحث قدموه إلى مجلة مراجعات في الفيزياء الحديث، وقد تمكن علماء الفلك من تفسير التوزيع النسبي للعناصر المختلفة في الجزء المدرك من الكون؛ بناءً على هذه النظرية، كما تمكنوا من تفسير تطور الكون الابتدائي من دخان يغلب على تركيبه غاز الإدروجين، مع قليل من ذرات الهليوم إلى الكون الحالي، الذي يضم في تركيبه أكثر من مائة من العناصر المعروفة، والتي تتدرج خواصها الطبيعية، والكيميائية بناء على ما تحتويه ذرة كلا منها من اللبنات الأولية للمادة، بحيث تم ترتيبها في جدول دوري حسب أعدادها الذرية بدءًا من أخفها وأبسطها بناءً، وهو غاز الإدروجيين إلى أثقلها وأعقدها بناءً، وهو اللورنسيوم، وفق نظام محكم دقيق ينبئ بخواص العنصر من موضعه في الجدول الدوري للعناصر.