宇宙无所不能的熔炉，黄金白银以及各种天然元素？

【菜叶百科解读】

　　宇宙是广袤空间和其中存在的各种天体以及弥漫物质的总称。宇宙起源是一个极其复杂的问题。 宇宙是物质世界，它处于不断的运动和发展中。千百年来，科学家们一直在探寻宇宙是什么时候、如何形成的。直到今天，许多科学家认为，宇宙是由大约137亿年前发生的一次大爆炸形成的。宇宙内的所存物质和能量都聚集到了一起，并浓缩成很小的体积，温度极高，密度极大，瞬间产生巨大压力，之后发生了大爆炸，这次大爆炸的反应原理被物理学家们称为量子物理。大爆炸使物质四散出去，宇宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命。

　　氦聚变形成氧元素的过程

　　大质量恒星的内部结构

　　超新星1987A爆发后留下的遗迹

　　双中子星并和模拟图

　　近日，天文学家将目光对准仙后座A和蟹状星云这两个着名的超新星遗迹，发现宇宙中磷的数量远低于我们的想象。磷元素多形成于超新星爆发，是许多重要生命活动的必要元素。这项研究让天文学家对寻找外星生命有了新看法，也让人们再次体会到近在身旁的元素与遥远的星星们之间的微妙联系。那么，元素周期表上的天然元素，与星星们到底有何联系？

　　来自宇宙起点的氢和氦

　　大约138亿年前，宇宙从一个极端致密的“点”爆炸开来，然后急速膨胀。原始的宇宙中有电子和其他各种基本粒子。仅几小时之后，氢和氦就已形成，同时还有极少量的锂和铍。

　　氢，虽然在现在的地球上看似微不足道，却是宇宙万物的老祖宗。当氢气团的中心温度达到几千万摄氏度时，中心的氢就会发生“聚变”，转变为氦，这代表着恒星的诞生。第一批恒星在宇宙大爆炸后约1亿多年就开始形成。这些恒星不仅照亮了黑暗的宇宙，更引发后续的各种反应。

　　小巧紧致的锂工厂

　　如果恒星的质量不超过太阳的8倍，它们的中心最多只能由氦聚变为碳和氧，而后不再燃烧。到了晚年，它外层的氢和氦脱离出去成为美丽的行星状星云，暴露出里面碳和氧构成的星体。它们的温度超过一万度，颜色发白；但它们体积很小，所以亮度很低。因此，它们被称为白矮星。

　　那些类似于太阳的恒星所形成的白矮星，会在漫长的岁月里慢慢冷却、变黑。但有些白矮星的生命历程却要精彩得多，因为它们位于双星系统。组成双星的两颗恒星绕着共同的中心旋转。如果其中一颗恒星变为白矮星而另一颗依然是正常恒星，前者就会从后者那里吸走气体。

　　随着气体在白矮星表面累积，白矮星表面的温度也越来越高，最终气体被点燃，发出一阵强光，仿佛枯木逢春、回光返照。这个现象被称为新星。这个过程除了发光之外，还合成了锂。宇宙中大部分锂通过这种方式形成。这个过程可以每隔一段时间就发生一次。

　　恒星演化的产物

　　如果白矮星吸取了太多气体或者干脆和另一个白矮星撞在一起时，就会发生猛烈而彻底的爆炸，成为超新星。但这并不是超新星形成的唯一途径。那些质量超过8个太阳质量的星体，大部分会爆炸成超新星。

　　超新星会将大量轻元素烧成中等质量元素，我们元素周期表前30位的元素基本上都在这个时候之前合成或者在爆炸后合成。特别是，50亿摄氏度以上的高温可以将碳、氧或者硅烧成放射性的镍，放射性镍衰变成放射性钴，再衰变成稳定的铁。宇宙中的铁几乎都是这么形成的。