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宇宙中的重元素是如何形成的?

宇宙已知中最大量的元素是氢和氦(暗物质暗能量除外),分别占到可观测物质总量的80%和接近20%,其余120多种元素总量还不到1%。这就不难理解为什么天文学家把氦以后的元素都称为重元素了。

大爆炸后的剩余物质,结合成了氢原子,这是最常见的元素,然后氢原子在引力作用下聚成团,滚雪球般越来越大,内部温度越来越高,终于达到某个临界质量后,氢原子核聚变开始了,两个氢原子结合产生一个氦原子,并且损失一点点质量,放出大量光和热,恒星诞生了。

当一个恒星燃烧到了一定阶段,氢原子越来越少,氦原子也开始聚变,生成更高原子数的元素,损失一点点质量,继续放出大量光和热,锂铍硼炭氮氧氟氖。。。这个过程可以继续下去直到生成了铁元素,铁元素聚变所需的外部能量大于本身聚变放出的能量,所以铁元素聚变不可持续,恒星的其他元素减少,铁元素越来越多,恒星的燃料耗尽了,温度开始下降,内部压力逐渐抵不住自身的重力,恒星开始塌缩,然后发生一次剧烈的大爆炸,不同质量的恒星塌缩后的命运不同,质量小的变成白矮星,稍大的变成中子星,再大的就变成黑洞。这就是超新星爆发。这个过程恒星会向外抛洒出大量的物质,氢,氦,,,铁都被抛洒到宇宙中,同时爆炸产生的巨大压力和能量进一步将一部分铁聚变成更重的元素,金,银,钨等等重元素都由此产生了。

所以说超新星爆发是宇宙的大熔炉,他制造构成我们世界的各种重元素。

当然,中子星,白矮星的碰撞也可以产生大量的重元素,比如上次引力波发现的中子星碰撞事件,推测可能产生了大量的金元素。

以上

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