為了創(chuàng)造一顆充滿生命的巖石行星，宇宙需要制造大量的重元素。想要產(chǎn)生錫、碘、硒、鉬、鋅和銅等元素，需要銀河系在過去多次出現(xiàn)超新星爆發(fā)。為了產(chǎn)生鐵、鈣、鈷、硫和鉀等元素，需要質(zhì)量足夠大的恒星來制造它們。
然而，宇宙誕生的時候幾乎只有氫和氦兩種元素。如果當(dāng)時宇宙就只有這兩種元素，那就不可能產(chǎn)生比太陽質(zhì)量大三倍的恒星。這樣，重元素?zé)o法產(chǎn)生，更不會有后來的地球與生命。然而，早期宇宙中的一個微小缺陷使恒星質(zhì)量得以成長到太陽的數(shù)百倍，這是今天我們可以存在的唯一原因。
正因為這些大質(zhì)量恒星的出現(xiàn)，才有了今天我們所知的宇宙。在像我們太陽這樣的恒星中，中心區(qū)域達(dá)到足夠高的溫度，使氫聚變成成氦，直到中心的氫元素耗盡。此后，太陽的核心將會坍縮，使溫度升高至足以把氦聚變成碳，以及痕量的其他元素。
當(dāng)氦元素耗盡時，太陽將到達(dá)生命的終點，它無法再聚變更重的元素。若要進一步聚變，需要至少太陽質(zhì)量8倍的恒星。正是那些大質(zhì)量恒星在生命終結(jié)時爆發(fā)成超新星，才有足夠高的能量來制造重元素，然后擴散到宇宙中。
在大多數(shù)類似于銀河系大小（直徑約10萬光年）的星系中，每個世紀(jì)都會出現(xiàn)多個超新星，表明這些大質(zhì)量恒星在宇宙中很常見。事實上，無論在宇宙何處出現(xiàn)恒星大爆發(fā)，即使是第一次，也會產(chǎn)生諸多質(zhì)量足夠大的恒星來制造這些重元素。
然而，如果宇宙只有普通的氫和氦兩種元素（其中氫由一個質(zhì)子組成，氦由兩個質(zhì)子和兩個中子組成），這將產(chǎn)生一個巨大的問題：氫核聚變開始于大約4,000,000 K的溫度（K = ℃ + 273.15），這需要至少1.6×10^29 kg的質(zhì)量坍縮成一顆恒星。由于質(zhì)量巨大，原恒星將迅速坍縮，在短時間內(nèi)加熱到聚變溫度，并向外釋放出很強的輻射壓，這將會推開原本被吸引的氣體元素，從而阻止恒星進一步生長。最終只能形成質(zhì)量大約為太陽3倍的恒星，而產(chǎn)生地球與生命所需的大質(zhì)量恒星將無法形成。
幸運的是，宇宙自誕生之初起，還存在其他成分，它們使得大質(zhì)量恒星的出現(xiàn)成為可能。這種額外的成分就是氫的重同位素：氘，它由一個質(zhì)子和一個中子組成。當(dāng)氘和正常的氫核同時存在時，只需1,000,000 K的溫度就能把它們聚變成氦-3，同時產(chǎn)生相對較弱的輻射壓。這是原恒星中發(fā)生的最初核反應(yīng)，它把核心向外推，使溫度上升的速度遠(yuǎn)慢于只有氫的情況。
即使只有少量的氘——少于原恒星質(zhì)量的0.01%，也可以把溫度升高至啟動氫核聚變的時間推遲數(shù)千萬年。從而使恒星有足夠的時間聚集更多的原料，來形成數(shù)十倍甚至上百倍太陽質(zhì)量的恒星。
那么，宇宙中的氘來自哪里？
在宇宙大爆炸之后的最初幾秒鐘，宇宙是由質(zhì)子和中子組成，它們互相碰撞形成更重的元素。第一步會形成氘，但它們很容易被極早期宇宙的高能輻射破壞。直到幾分鐘之后，氘才能穩(wěn)定存在。雖然這導(dǎo)致宇宙幾乎全部由氫（大約占75%）和氦（大約占25%）組成，但同時也形成了痕量的氘和氦-3，以及更少的鋰-7。
盡管在這個過程中，只有大約0.0025%的宇宙質(zhì)量成為氘（四萬分之一），但這足以使大質(zhì)量的恒星形成。只有大質(zhì)量恒星的誕生，才會有后來的重元素，最終才有地球與生命。雖然我們的宇宙并不完美，但這是絕對必要的。如果沒有微量的氘來延遲恒星中心的核聚變反應(yīng)，宇宙將不會有生機。
