有的元素或原子核都是在大爆炸时形成的。伽莫夫的核合成理论（不可与今日的核合成理论混淆）含义是宇宙中的化学元素丰度很大程度上是固定的。汉斯·贝特和查尔斯·克里奇菲尔德（Charles Critchfield）在1938年共同提出了质子-质子链反应，卡尔·冯·魏茨泽克与汉斯·贝特分别于1938和1939年各自独立提出碳氮氧循环。以上理论分别表明恆星能量来自于氢核融合成氦。因此，1957年时伽莫夫和其他物理学家知道在宇宙中氢和氦的丰度并不是完全固定的。然而，当时的恆星核合成理论并未指出比氦重的元素是如何生成的，因