Ποιος αστροφυσικός προχώρησε για πρώτη φορά στην ιδέα ότι τα χημικά στοιχεία προέρχονται από υδρογόνο στα αστέρια;
Ενώ άλλοι επιστήμονες είχαν προτείνει ότι τα αστέρια ήταν η πηγή των βαρύτερων στοιχείων, το έργο του Hoyle στη δεκαετία του 1950 ήταν κρίσιμη για την ανάπτυξη μιας λεπτομερούς κατανόησης της διαδικασίας, γνωστού ως νουκλεοσυνθεώσεων .
Ο Hoyle, μαζί με την Margaret Burbidge, τον Geoffrey Burbidge και τον William Fowler, δημοσίευσαν ένα έγγραφο ορόσημο το 1957 που περιέγραψε τη θεωρία της αστρικής νουκλεοσυνθεσης. Αυτό το έγγραφο κατέδειξε πώς η σύντηξη των πυρήνων υδρογόνου μέσα στα αστέρια θα μπορούσε να δημιουργήσει όλα τα στοιχεία στον περιοδικό πίνακα.
Ωστόσο, είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι οι ιδέες του Hoyle ήταν αρχικά αμφιλεγόμενες . Πολλοί επιστήμονες εκείνη την εποχή πίστευαν ότι το σύμπαν ήταν γεμάτο με αρχέγονα στοιχεία και ότι τα αστέρια απλώς καίουν αυτά τα υπάρχοντα στοιχεία. Το έργο του Hoyle ήταν πρωτοποριακό επειδή αμφισβήτησε αυτή την επικρατούσα άποψη.
Ως εκ τούτου, ενώ ο Hoyle δεν ήταν ο πρώτος που πρότεινε τα αστέρια που συμμετείχαν στη δημιουργία στοιχείων, το έργο του συνέβαλε στην ενίσχυση της κατανόησης της αστρικής νουκλεοσυναγωγίας ως πρωταρχικής πηγής χημικών στοιχείων.