远古的恒星锻造的元素比自然界中发现的任何东西都重

在时间之初，恒星一定能够产生比地球上任何自然存在的元素都重得多的元素，或者在更广阔的宇宙中根本无法发现的元素。

这是密歇根大学的伊恩·罗德勒（Ian Roederer）领导的天文学家团队在研究了银河系中的42颗恒星后得出的结论，这些恒星的化学丰度只能通过先前产生原子质量大于260的元素来解释。

宇宙中的大多数元素——实际上，几乎任何比氢重的东西——都是由恒星创造的。创建它们的第一种方式是融合。恒星的核心基本上是一个引擎，它将原子混合在一起以产生更重的元素。

这个过程可以产生的最重的元素是铁。铁融合成较重的元素需要的能量远远多于它产生的能量，因此在这一点上，恒星会自毁

另一种方式与这种自我毁灭有关。在超新星爆炸中，当一颗恒星死亡时，以及千新星爆炸中，两颗中子星相互撞击，条件变得恰到好处，适合快速中子俘获过程或r过程。

这是当有如此多的松散中子漂浮在周围时，它们会跳到可用的原子核上，形成更重的元素。它需要一个非常极端的、充满活力的环境才能发生，比如超新星。

而且它发生得也非常快——因此名称中的“快速”部分。这是确认为流程那产生类似黄金、铂金、钍和铀。但是，关于元素是如何创建的，我们还有很多不了解的地方。

“我们对r过程的工作原理有一个大致的了解，但该过程的条件非常极端。Roederer解释道.

“我们不知道宇宙中有多少不同类型的站点可以产生r过程，我们不知道r过程是如何结束的，我们无法回答诸如”你能添加多少个中子“之类的问题。

“或者，一个元素能有多重？因此，我们决定研究可以由裂变在一些经过充分研究的老恒星中，看看我们是否可以开始回答其中一些问题。

我们知道元素可以形成的另一种方法是通过核裂变。这是当一个原子不是融合在一起，而是分裂开来的时候，结果是一个质量较小的元素。

Roederer和他的团队所研究的银河系中42颗恒星的化学成分已经得到了很好的研究和建立。

宇宙中的第一批恒星主要由氢组成。它们在它们的核心中创造了元素，然后死亡，在周围的空间中播种了被后代恒星吸收的元素。

该团队研究的恒星已知具有超新星爆炸期间r过程产生的元素。

但研究人员并不是在寻找r-process元素。他们正在寻找可能是裂变产物的元素，例如钌、铑、钯和银。而且，研究人员没有像通常那样单独观察这些恒星，而是将它们作为一个整体进行检查。

他们找到了一个模式。如果研究小组所研究的金属是由r过程产生的，则预计某些其他元素的存在具有一定的丰度比。这些比率不存在。研究小组得出结论，这表明所讨论的元素是由裂变产生的。

这意味着这些金属来自哪里的早期恒星一定产生了比260原子质量大得多的元素，随后分裂形成更轻、更稳定的元素。

我们从未观察到这些元素在任何地方自然发生。我们在实验室里见过它们，但它们的半衰期很短，几乎立即衰变。

然而，研究表明，寻找它们潜在的裂变产物可以告诉我们它们在更广阔的宇宙中形成的可能性或普遍性。

“这260很有趣，因为我们以前没有在太空或地球上自然检测到任何如此重的东西，即使在核武器试验中也是如此。Roederer 说.

“但是在太空中看到它们为我们提供了如何思考模型和裂变的指导，并且可以让我们深入了解元素的丰富多样性是如何形成的。

该研究已发表在科学.

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