當(dāng)我們把玩手中的金戒指、銀手鏈時(shí)，或許從未想過，這些陪伴在身邊的金屬，竟源自數(shù)十億年前宇宙深處的壯闊奇觀。

它們的 “前世今生”，藏著恒星演化與天體碰撞的奧秘。

恒星是宇宙中天然的 “元素冶煉廠”。自誕生起，恒星核心就靠著極高的溫度和壓力，開啟了核聚變的 “生產(chǎn)線”：先將氫原子聚變成氦原子，氦原子再進(jìn)一步合成碳、氧，之后又逐步生成硅、鎂等更重的元素。

可這條持續(xù)千萬年的 “冶煉之路”，卻在鐵元素面前徹底停了下來。原因很簡單 ——鐵的核結(jié)合能是所有元素中最高的。

也就是說，把鐵原子核拆分成單個(gè)核子需要消耗巨大能量，而讓比鐵輕的原子核聚變成鐵，釋放的能量遠(yuǎn)不足以支撐后續(xù)聚變。此時(shí)繼續(xù)聚變不僅無法為恒星提供能量，還會(huì)打破恒星內(nèi)部 “引力與輻射壓” 的平衡，恒星的穩(wěn)定狀態(tài)就此崩塌。

但鐵并非元素合成的終點(diǎn)，金、銀等原子序數(shù)大于鐵的重元素，誕生于宇宙中最劇烈的 “宇宙煙火” 之中，超新星爆發(fā)便是首要 “產(chǎn)房”。

當(dāng)一顆質(zhì)量超過 8 倍太陽的大質(zhì)量恒星耗盡核心燃料，核心的鐵核會(huì)在自身引力作用下急速坍縮，短短幾毫秒內(nèi)就可能形成中子星甚至黑洞。坍縮產(chǎn)生的巨大反彈力會(huì)化作強(qiáng)烈的沖擊波，以每秒數(shù)萬公里的速度向外擴(kuò)散。在沖擊波席卷的區(qū)域，溫度飆升至數(shù)十億攝氏度，壓力突破 101?大氣壓，大量自由中子被釋放出來。此

時(shí)，鐵核等輕原子核會(huì)迅速 “捕獲” 這些中子，形成不穩(wěn)定的富中子同位素。隨后，這些同位素通過 β 衰變。即中子轉(zhuǎn)化為質(zhì)子，調(diào)整核內(nèi)結(jié)構(gòu)，最終蛻變成金、銀等穩(wěn)定的重元素。而超新星爆發(fā)拋射出的這些含重元素的物質(zhì)，又會(huì)成為孕育新一代恒星和行星的 “原材料”。

除了超新星爆發(fā)，中子星合并是重元素的另一重要 “搖籃”。

宇宙中，兩顆相互繞轉(zhuǎn)的中子星，會(huì)因引力波輻射不斷損失能量，逐漸靠近并最終猛烈碰撞合并。這一過程中，會(huì)有大量富含中子的物質(zhì)被拋射到宇宙空間。雖然這些物質(zhì)中的中子密度不如超新星沖擊波區(qū)域，但中子與原子核的作用時(shí)間更長，適合發(fā)生 “慢中子俘獲”：原子核會(huì)緩慢地捕獲中子，每捕獲一個(gè)中子后，就通過 β 衰變穩(wěn)定自身結(jié)構(gòu)，一步步合成出鉑、鈾，以及金、銀等重元素。2017 年，人類首次直接觀測到雙中子星合并事件，觀測數(shù)據(jù)顯示，僅此次合并產(chǎn)生的黃金，其質(zhì)量就相當(dāng)于數(shù)倍地球質(zhì)量，這也為中子星合并生成重元素提供了有力證據(jù)。

從宇宙深處的驚天爆發(fā)，到地球上的璀璨金屬，每一個(gè)金原子、銀原子都承載著一段波瀾壯闊的宇宙歷史。當(dāng)我們佩戴這些重元素制成的飾品時(shí)，其實(shí)是將數(shù)十億年前的宇宙記憶，悄悄戴在了身上。