長(zhǎng)期以來(lái)，古代的中國(guó)與西方都有煉金者或化學(xué)家試圖用便宜的金屬燒制出金與銀這樣的貴金屬，但都?xì)w于失敗。金銀之類的金屬實(shí)在太稀少了，以至于它們長(zhǎng)期以來(lái)被作為硬通貨，比貨幣更受重視。另一方面，隨著科技的發(fā)展，人們開(kāi)始開(kāi)發(fā)“鑭系元素”與“錒系元素”。鑭系元素共15種，存量稀缺，因此與鈧、釔一起被俗稱為“稀土”，它們是制造一些高精尖科技產(chǎn)品不可缺少的原料。錒系元素中的鈾與钚可以用來(lái)作為核電站的核燃料。
一個(gè)長(zhǎng)期困擾人們的問(wèn)題是：金、銀、鈾、钚與稀土元素從哪里來(lái)？它們?yōu)槭裁催@么少？科學(xué)家用幾十年的時(shí)間，逐漸揭開(kāi)了這個(gè)謎團(tuán)?，F(xiàn)在的答案是：這些稀有的重元素大部分來(lái)自中子星的碎片。
那么，中子星是什么？它們的碎片從何而來(lái)？這些碎片如何產(chǎn)生上面說(shuō)的那些重金屬？它們?yōu)楹芜@么稀有？中子星的碎片迸發(fā)出來(lái)后，會(huì)產(chǎn)生什么天文現(xiàn)象嗎？這些都是我們接下來(lái)要回答的問(wèn)題。
中子物質(zhì)與中子星
很多人覺(jué)得中子星這個(gè)概念很抽象。但實(shí)際上，如果我們從現(xiàn)實(shí)生活出發(fā)，也可以“制造”出“中子星”那樣的物質(zhì)。
我們知道，所有不帶電的物質(zhì)都由原子構(gòu)成。原子由 “原子核”與電子構(gòu)成。原子核要么是一個(gè)質(zhì)子，要么由質(zhì)子與中子構(gòu)成。質(zhì)子帶正電，中子不帶電。原子核外面有或多或少的電子在圍繞著中心旋轉(zhuǎn)，就像行星繞著太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)。
這樣的結(jié)構(gòu)有一個(gè)特點(diǎn)：原子內(nèi)部的大部分區(qū)域是空的。事實(shí)上，原子核的體積，只占據(jù)原子體積的大約幾百萬(wàn)億分之一，而電子的體積幾乎為零，可以忽略。
假如把原子核外面的電子直接壓入原子核之中，原子中間的大量空間就會(huì)被擠出，原子的尺寸大大縮小，“密度”大大增大。就如我們把松軟的面包捏成一小團(tuán)“壓縮面包”。這樣的壓縮，還會(huì)讓電子與原子核中的質(zhì)子結(jié)合成中子，與原來(lái)存在的中子成為同類，整塊物質(zhì)里面就只有中子了。我們可以把這樣高度壓縮的物質(zhì)稱為“中子物質(zhì)”。
但是，即使是地球上最強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)室，都無(wú)法將物質(zhì)里的電子都?jí)喝胛镔|(zhì)，制造出高度致密的中子物質(zhì)。不過(guò)，宇宙中卻有一種現(xiàn)象，可以將物質(zhì)壓成中子物質(zhì)。這個(gè)現(xiàn)象就是：超新星。
有些大質(zhì)量恒星演化到晚期，中心不再產(chǎn)生能量與向外的壓力，因此無(wú)法抵抗恒星自身巨大的引力，星體于是不可避免地向內(nèi)收縮，將中心的那團(tuán)核心急劇壓縮，強(qiáng)烈的壓縮，將核心物質(zhì)中的電子全部壓入原子核內(nèi)部，成為中子物質(zhì)。
物質(zhì)繼續(xù)下落之后，砸到致密的中子物質(zhì)表面上，被反彈回去，然后中子物質(zhì)釋放出的“中微子”助力，將被反彈的物質(zhì)沖刷出去，于是形成了超新星。里面遺留下來(lái)的中子物質(zhì)構(gòu)成的星體，就是——中子星。
中子星比普通物質(zhì)密1百萬(wàn)億倍，雖然它的半徑只有大約10千米，但卻比太陽(yáng)還“重”一些，質(zhì)量大約是1.4個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量，甚至可以達(dá)到2個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。
中子星內(nèi)的“中子物質(zhì)”高度壓縮，比普通物質(zhì)密集一百萬(wàn)億倍。一顆方糖那么大的“中子物質(zhì)”，就可以達(dá)到一百萬(wàn)億克，即一千億千克，1億噸，要用1000艘排水量為10萬(wàn)噸的航空母艦連在一起，才可以將這一小塊方糖那么大的“中子物質(zhì)”從海上運(yùn)走。
碰撞的中子星
中子星里的物質(zhì)就像被壓得緊緊的彈簧，而能壓服這些“彈簧”的就是中子星自身的強(qiáng)大引力。一般情況下，想從中子星上面挖出一點(diǎn)點(diǎn)東西，都是不可能的。但宇宙中總有不一般的情況，比如：中子星與中子星碰撞，或者黑洞撕碎中子星。
宇宙中存在無(wú)數(shù)雙星系統(tǒng)，它們由兩顆恒星構(gòu)成，繞著共同的中心旋轉(zhuǎn)。如果這兩顆恒星都爆炸為超新星，而且都留下中子星，而且爆炸后的兩顆中子星依然沒(méi)有分離，它們就可以構(gòu)成中子星雙星系統(tǒng)，繼續(xù)繞著共同的中心旋轉(zhuǎn)。如果兩顆恒星一顆爆炸后成為中子星，另一顆爆炸后形成黑洞（或者直接收縮為黑洞），它們就構(gòu)成中子星-黑洞雙星系統(tǒng)，繼續(xù)繞著共同的中心旋轉(zhuǎn)。
根據(jù)愛(ài)因斯坦的理論，這樣的繞轉(zhuǎn)，會(huì)輻射出引力波，導(dǎo)致能量損失。能量損失，導(dǎo)致中子星與中子星（或黑洞）的距離不斷縮小。經(jīng)過(guò)大約幾億年甚至幾十億年，中子星與中子星（或黑洞）之間的距離終于小到接近0，中子星在強(qiáng)大引力作用下嚴(yán)重變形，從圓形變?yōu)闄E圓形，有些部分甚至被撕碎；然后，再過(guò)很短時(shí)間，它們就并合了。
對(duì)于中子星-中子星系統(tǒng)，碰撞的結(jié)果是，兩顆中子星的主體部分并合成為一個(gè)新的天體——可能是更大質(zhì)量的中子星，也可能成為一顆黑洞，同時(shí)少部分中子星物質(zhì)成為碎片，灑向外面。對(duì)于中子星-黑洞系統(tǒng)，碰撞的結(jié)果是，黑洞吞并了中子星的大部分物質(zhì)甚至全部物質(zhì)，少數(shù)碎片飛出去，或者沒(méi)有任何碎片可以飛出去。
這些碎片此前作為中子星的一部分，受到強(qiáng)大的引力的束縛，一直保持緊密的狀態(tài)；但脫離母體之后，這些碎片失去強(qiáng)大引力束縛，就開(kāi)始急速膨脹，就像壓在彈簧上的力突然撤除，彈簧就急速反彈，恢復(fù)到原來(lái)的松弛狀態(tài)。
兩顆中子星的質(zhì)量并合之后，拋出去的中子星碎片的質(zhì)量只有大約萬(wàn)分之一到百分之一個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。中子星與黑洞并合之后，拋出的碎片的質(zhì)量的變化范圍更大，從零到十分之一個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。碎片質(zhì)量的具體數(shù)值取決于各種復(fù)雜的條件。
中子星碎片與重元素
中子星碎片往外飛濺的同時(shí)，就像充氣墊被迅速充了氣一樣急劇膨脹，但膨脹速度顯然比充氣墊膨脹速度高得多。中子星碎片膨脹的同時(shí)，大量中子變?yōu)橘|(zhì)子，這些質(zhì)子與剩余的中子快速結(jié)合，形成一些元素。
總體上，雖然有一部分中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子，但碎片里的中子數(shù)目依然比質(zhì)子數(shù)目多，所以合成的元素里的中子普遍比質(zhì)子多。這樣的元素被稱為“富中子元素”。地球上就有很多類富中子元素。比如，自然界的金的質(zhì)子數(shù)是79，中子數(shù)是118；大部分銀的質(zhì)子數(shù)是47，中子數(shù)是60或62。大部分鈾的質(zhì)子數(shù)是92，中子數(shù)是143或146。
上世紀(jì)70年代，有人提出：中子星與中子星（或黑洞）并合之后拋出的碎片，會(huì)合成大量重元素。經(jīng)過(guò)多年的研究，科學(xué)家相信，宇宙中與地球上的重元素，主要來(lái)自這兩類并合事件拋出的碎片。中子星碎片內(nèi)部產(chǎn)生的重元素天然具有“中子數(shù)顯著多于質(zhì)子數(shù)”的特征，換句話說(shuō)，它們天然是“富中子元素”。超新星爆發(fā)雖然也會(huì)合成一些重元素，但因?yàn)槌滦潜l(fā)后不會(huì)產(chǎn)生比質(zhì)子多得多的中子，所以難以合成更多“富中子元素”。因此，我們可以認(rèn)為：這些重金屬中的大部分來(lái)自中子星碎片，少部分來(lái)自超新星爆發(fā)，極少一部分來(lái)自恒星內(nèi)部的核反應(yīng)。
這些富中子元素就包括了黃金、白金、白銀、鈾、钚以及稀土元素。
重元素為什么那么稀有？
比起地球上的其他元素，重元素為什么這么稀有？這個(gè)問(wèn)題可以從中子星并合的發(fā)生率找到線索。銀河系內(nèi)一百年大約有幾次超新星爆發(fā)。這些超新星中只有一部分是大質(zhì)量恒星爆發(fā)產(chǎn)生的，那么因此而產(chǎn)生的中子星數(shù)目就只是超新星數(shù)目的一部分。只有一部分中子星位于雙星系統(tǒng)中，能夠產(chǎn)生碰撞的中子星事件就又要更少了。
大質(zhì)量恒星從誕生到爆發(fā)為超新星只需要大約幾千萬(wàn)年，而兩顆中子星并合，需要大約幾億年甚至幾十億年，比前者漫長(zhǎng)幾十倍到幾百倍，在相同時(shí)間內(nèi)，中子星并合的概率就又要更低于超新星爆發(fā)率。綜合以上各種因素，中子星碰撞事件的發(fā)生率遠(yuǎn)小于超新星爆發(fā)率。
此外，每次中子星并合噴發(fā)出的重元素物質(zhì)都比每次超新星噴發(fā)出的物質(zhì)少得多：中子星并合事件噴發(fā)出的中子星碎片不到0.1個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，超新星爆發(fā)后一般會(huì)噴發(fā)出1個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量以上的物質(zhì)，有的可以達(dá)到五六個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。這使得重元素與普通元素的比例進(jìn)一步減小。
這些重元素中的金、銀、鈾、钚、稀土更罕見(jiàn)，每次雙中子星并合拋出的碎片中可以合成的黃金的數(shù)目非常低，有人認(rèn)為是幾十到幾百個(gè)地球的質(zhì)量，有人認(rèn)為只有幾個(gè)到十幾個(gè)地球的質(zhì)量，這個(gè)數(shù)值只是太陽(yáng)質(zhì)量的萬(wàn)分之一左右。
在太陽(yáng)系形成之前，附近的超新星爆發(fā)將一些不比銣重的元素以及少量重元素噴發(fā)到太陽(yáng)系所在的位置的分子云中；中子星并合或者中子星與黑洞的并合產(chǎn)生的碎片合成的重元素進(jìn)入這團(tuán)分子云，這些元素的一部分最終構(gòu)成了地球。這樣的凝聚過(guò)程結(jié)束后，地球上的重元素遠(yuǎn)少于普通元素。
黃金、鈾、稀土等重金屬比較重，所以它們大多數(shù)會(huì)沉入地球核心，無(wú)法開(kāi)采，這使得地球上可供開(kāi)采的黃金與稀土尤其少。但有人認(rèn)為幾億年前一顆富含黃金的小行星撞擊了地球，熾熱黃金四處流淌，這才構(gòu)成了地表可以開(kāi)采的黃金。小行星中的黃金自然也主要來(lái)自中子星碎片。不過(guò)，最近也有人提出，地球表面的黃金大多來(lái)自地幔深處的黃金。但無(wú)論如何，黃金、稀土等重金屬在地球上與宇宙中都相對(duì)稀有。
千新星：中子星碎片也瘋狂
中子星碰撞的意義僅在于制造出重金屬嗎？1998年，當(dāng)時(shí)在普林斯頓大學(xué)讀博士研究生、后來(lái)在北京大學(xué)任教授的李立新與他當(dāng)時(shí)的導(dǎo)師帕欽斯基（Bohdan Paczyński，1940-2007）合作發(fā)表了一篇論文，這篇論文討論中子星與中子星并合之后被拋出的碎片會(huì)產(chǎn)生什么樣的可觀測(cè)現(xiàn)象。
他們寫這篇文章的初始動(dòng)機(jī)是回答普林斯頓大學(xué)的宇宙學(xué)家斯培格（Spergel）對(duì)他們提出的一個(gè)問(wèn)題：中子星并合后的可觀測(cè)后果是什么？
在這篇論文中，李立新與帕欽斯基研究了中子星碎片中的放射性元素對(duì)碎片自身的加熱效應(yīng)，計(jì)算了這種加熱效應(yīng)導(dǎo)致的亮度演化。他們發(fā)現(xiàn)，中子星碎片會(huì)產(chǎn)生短暫而明亮的可見(jiàn)光與紫外線輻射：它們只需要一兩天就可以達(dá)到最亮，相比之下，超新星一般需要經(jīng)過(guò)十幾天才可以達(dá)到最亮。此后，有多個(gè)小組對(duì)這類現(xiàn)象進(jìn)行了更仔細(xì)研究，在2014年達(dá)成了一致的圖景：
★ 中子星碎片內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生大量放射性元素，如錒系元素中的鈾、钚以及其他多種重元素的放射性同位素；
★ 這些放射性元素發(fā)生裂變、衰變等過(guò)程，釋放出大量能量，將碎片自身加熱；
★ 碎片里面富含鑭系元素與錒系元素，導(dǎo)致自身被加熱后發(fā)出的光主要集中在紅色與紅外線波段，紫外波段與其他顏色波段的光相對(duì)較弱；
★ 碎片的亮度大約是“新星”亮度的大約1千倍，因此它們被稱為“千新星”，也被稱為“紅千新星”。
★ 系統(tǒng)內(nèi)部形成的“盤”會(huì)吹出的“風(fēng)”，風(fēng)內(nèi)部的質(zhì)子與中子也會(huì)合成的放射性物質(zhì)，最終發(fā)出藍(lán)光為主的輻射，它們被稱為“藍(lán)千新星”。
★ 紅、藍(lán)千新星的輻射會(huì)混雜在一起。
新星的亮度可以達(dá)到太陽(yáng)的5萬(wàn)倍到10萬(wàn)倍。千新星的亮度是新星1千倍左右，那么就是太陽(yáng)亮度的5千萬(wàn)到1億倍。當(dāng)然這只是粗略估計(jì)，事實(shí)上，有些千新星可以更亮，成為“萬(wàn)新星”，亮度可以達(dá)到太陽(yáng)的幾億倍，與一些暗的超新星差不多亮，但還是比超新星的平均亮度低很多。
中子星碎片真的會(huì)產(chǎn)生重元素與千新星嗎？
從李立新與帕欽斯基的重要的開(kāi)創(chuàng)性工作開(kāi)始，就一直有天文學(xué)家試圖尋找千新星，但除了2013年找到一個(gè)疑似候選者之外，一直未找到千新星存在的確鑿證據(jù)，“中子星碎片產(chǎn)生重元素”這個(gè)圖景也無(wú)法被完全確認(rèn)。
2017年8月17日，由加州理工學(xué)院與麻省理工學(xué)院主導(dǎo)的“激光干涉引力波天文臺(tái)”（LIGO）探測(cè)到一個(gè)引力波，分析結(jié)果表明這是兩個(gè)中子星并合產(chǎn)生的引力波。這兩個(gè)中子星在過(guò)去至少幾億年時(shí)間內(nèi)繞著共同的中心旋轉(zhuǎn)，同時(shí)逐漸靠近彼此，最終并合在一起。由于LIGO僅對(duì)幾百赫茲頻率區(qū)域內(nèi)的引力波敏感，所以只能探測(cè)到這類足夠靠近、繞轉(zhuǎn)足夠快的天體發(fā)出的引力波。
更令一部分天文學(xué)家興奮的是，伴隨這個(gè)引力波的光學(xué)爆發(fā)現(xiàn)象也在這個(gè)引力波被探測(cè)到之后11小時(shí)就被卡耐基（Carnegie）研究所的1米口徑的Swope望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到了，然后卡耐基研究所的6.5米口徑的兩臺(tái)麥哲倫（Magellan）望遠(yuǎn)鏡立即測(cè)出了這個(gè)光學(xué)爆發(fā)源的第一批至關(guān)重要的“光譜”——將一束星光分解為一條極端精密的“彩虹帶”，就是星光的光譜。
此后全世界多個(gè)望遠(yuǎn)鏡對(duì)這個(gè)光學(xué)爆發(fā)現(xiàn)象的亮度演化與光譜演化進(jìn)行了大約30天的觀測(cè)，直到它徹底暗下去。持續(xù)的觀測(cè)與分析證明，這個(gè)光學(xué)爆發(fā)現(xiàn)象確實(shí)是一些天文學(xué)家苦苦搜尋了近20年的千新星。這是第一顆被確認(rèn)的千新星。
對(duì)這顆千新星的研究也證實(shí)它里面確實(shí)含有可觀的鑭系元素與錒系元素，因此也會(huì)產(chǎn)生金、銀、鈾、稀土等金屬。因此，這次重要的觀測(cè)以及后續(xù)分析最終證明：中子星碰撞產(chǎn)生是碎片確實(shí)會(huì)合成大量重元素；中子星碰撞真的會(huì)產(chǎn)生千新星。
LIGO在2017年探測(cè)到雙中子星并合的引力波之后，又在2019年8月14日探測(cè)到很可能（99%以上的可能性）由黑洞與中子星并合產(chǎn)生的引力波。但后續(xù)觀測(cè)尚未發(fā)現(xiàn)伴隨黑洞-中子星并合的千新星。這是為什么呢？
首先，正如前面所說(shuō)，有些時(shí)候，黑洞會(huì)把中子星完全吞入，而不會(huì)有任何中子星碎片逃出，因此也就不會(huì)有伴隨的千新星現(xiàn)象。其次，引力波的空間定位還不夠準(zhǔn)，在目標(biāo)天區(qū)里有太多星系需要一一觀測(cè)，以確定哪一個(gè)星系里爆發(fā)了這次并合。對(duì)于比較遠(yuǎn)的并合事件，這樣的搜尋比較慢，即使黑洞-中子星并合真的產(chǎn)生了千新星，也無(wú)法及時(shí)觀測(cè)到。
人類第一次確認(rèn)的千新星，是一個(gè)很近的星系中的雙中子星并合后爆發(fā)出來(lái)的，所以當(dāng)時(shí)很快就搜到了。不得不說(shuō)，這是一個(gè)巨大的幸運(yùn)。不過(guò)，不管如何，將來(lái)幾年，人類很有希望搜尋到黑洞與中子星并合產(chǎn)生的千新星。
千新星是少有的先有理論計(jì)算、再有觀測(cè)確認(rèn)的天文爆發(fā)現(xiàn)象。在此之前，新星、超新星等爆發(fā)現(xiàn)象，都是先有觀測(cè)，再有理論解釋。對(duì)千新星的深入研究，不僅可以解決重元素起源問(wèn)題的細(xì)節(jié)，還可以讓天文學(xué)家與物理學(xué)家對(duì)中子星的物理性質(zhì)進(jìn)行深入研究，從而探索極端致密時(shí)的物質(zhì)性質(zhì)。千新星自身也是重要的天文觀測(cè)現(xiàn)象，是當(dāng)前與未來(lái)的觀測(cè)研究的熱門對(duì)象。事實(shí)上，它還與另外一個(gè)重要的天文現(xiàn)象密切相關(guān)，這個(gè)現(xiàn)象就是：伽瑪射線暴。
順便解決另一個(gè)難題
2017年8月17日被觀測(cè)到的引力波事件，不僅讓天文學(xué)家順藤摸瓜摸到了千新星，還讓他們順手牽羊解決了另外一個(gè)重要的課題：一部分伽瑪射線暴的起源。伽瑪射線暴是宇宙中短暫的伽瑪射線爆發(fā)現(xiàn)象，簡(jiǎn)稱伽瑪暴。
早在上世紀(jì)80年代后期，就有人猜測(cè)伽瑪射線暴來(lái)自中子星與中子星（或黑洞）并合。后來(lái)的具體模型認(rèn)為：中子星與中子星（或黑洞）并合后，中子星碎片的一部分會(huì)回落，構(gòu)成一個(gè)盤狀物，并與中心天體構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，產(chǎn)生高速運(yùn)動(dòng)的噴流，噴流內(nèi)產(chǎn)生伽瑪暴。
這就是伽瑪暴的致密星并合模型。致密星并合模型與后來(lái)被提出的大質(zhì)量恒星爆發(fā)模型在上世紀(jì)90年代成為伽瑪暴的主流模型。
2003年，天文學(xué)家首次確定有一些伽瑪暴確實(shí)來(lái)自大質(zhì)量恒星爆炸，本質(zhì)上是一類特殊超新星的副產(chǎn)品。但大質(zhì)量恒星模型只能解釋那些持續(xù)時(shí)間超過(guò)2秒左右的伽瑪暴。對(duì)于那些持續(xù)時(shí)間不到2秒左右的伽瑪暴，人們還是認(rèn)為致密星并合模型更可能，只是一直找不到直接證據(jù)。
2017年8月17日，LIGO探測(cè)到雙中子星并合的引力波之后2秒，NASA的Fermi伽瑪射線衛(wèi)星在同一片天區(qū)探測(cè)一個(gè)伽瑪暴，后來(lái)的分析表明這個(gè)伽瑪暴與引力波都起源于同一對(duì)中子星的并合。這個(gè)結(jié)果直接證明：雙中子星并合確實(shí)會(huì)產(chǎn)生一部分伽瑪暴。從此，伽瑪暴的致密星并合模型被正式證實(shí)。
伽瑪暴一般在噴流中產(chǎn)生，而噴流具有強(qiáng)烈的方向性。噴流產(chǎn)生后，恰好對(duì)準(zhǔn)地球的概率只有大約百分之一。而這次伴隨引力波與千新星的噴流居然對(duì)準(zhǔn)了地球，使得地球上方的衛(wèi)星可以探測(cè)到噴流中產(chǎn)生的伽瑪暴，這又是一件非常幸運(yùn)的事。
再考慮到這次爆發(fā)如此之近，以至于對(duì)應(yīng)的千新星可以輕易被搜尋到，我們可以認(rèn)為，這樣的事例發(fā)生的概率，就像一個(gè)從未打過(guò)籃球的兒童在籃球場(chǎng)一個(gè)籃筐下方，背對(duì)著遠(yuǎn)處另一個(gè)籃筐，往后隨手一扔，就把球扔進(jìn)了籃筐。
統(tǒng)一圖景：宇宙中幾乎所有元素的起源
從上世紀(jì)20年代愛(ài)丁頓（Arthur Stanley Eddington，1882－1944）首次猜測(cè)恒星內(nèi)部會(huì)通過(guò)核聚變產(chǎn)生一些元素，到2017年LIGO以及其他儀器探測(cè)到雙中子星并合產(chǎn)生的引力波、伽瑪暴與千新星，證實(shí)中子星并合產(chǎn)生的碎片會(huì)制造出重元素，人類用大約100年時(shí)間才構(gòu)建起化學(xué)元素起源的完整拼圖。
這個(gè)拼圖由下面各部分構(gòu)成：
★ 宇宙大爆炸之后的幾分鐘內(nèi)，制造出當(dāng)前宇宙中所有的氫、大部分氦與微量的鋰；
★ 低質(zhì)量恒星演化到末期，拋出含有一些輕元素的物質(zhì)，露出核心的白矮星；
★ 位于雙星系統(tǒng)中的白矮星“竊取”足夠多伴星物質(zhì)后將堆積的物質(zhì)噴發(fā)出去，形成“新星”爆發(fā)，爆發(fā)過(guò)程中合成的鋰構(gòu)成了宇宙中的鋰的大部分；
★ 大質(zhì)量恒星內(nèi)部的核聚變形成氦、鈹、硼、碳、氧、硅、硫、磷、鐵等中等質(zhì)量元素，并形成少量比鐵重的元素；
★ 內(nèi)部無(wú)法繼續(xù)發(fā)生聚變反應(yīng)的大質(zhì)量恒星，與堆積過(guò)多物質(zhì)的白矮星，爆發(fā)為超新星，拋出此前已經(jīng)合成的眾多元素，同時(shí)合成大部分中等質(zhì)量元素與一小部分重元素（此外，超新星爆發(fā)后還會(huì)將粒子加速為宇宙線，宇宙線可以轟擊出一部分鋰；活動(dòng)星系核也會(huì)產(chǎn)生宇宙線，轟擊出鋰。）；
★ 雙星系統(tǒng)中爆發(fā)的超新星遺留下來(lái)的中子星與中子星（或黑洞），它們并合后拋出的中子星碎片內(nèi)合成大部分重元素，含金、銀、鈾與稀土元素，碎片自身產(chǎn)生了千新星爆發(fā)現(xiàn)象。 通過(guò)新星爆發(fā)、超新星爆發(fā)與千新星爆發(fā)，鋰以及比鋰重的大部分元素被分批次噴發(fā)到宇宙空間，進(jìn)入周圍的以氫分子為主的分子云，使它們富含各類金屬與非金屬。
這些分子云最終構(gòu)成了一個(gè)個(gè)恒星-行星-小行星系統(tǒng)，構(gòu)成了我們頭頂?shù)蔫残强?。行星與小行星上的物質(zhì)，除了氫與一部分氦來(lái)自大爆炸之后的核合成之外，其他幾乎所有元素都來(lái)自新星、超新星與千新星物質(zhì)。其中，金、銀、稀土與核燃料之類的重元素大部分來(lái)自中子星-中子星（或黑洞）并合時(shí)產(chǎn)生的碎片（千新星）。
因此，我們可以認(rèn)為：宇宙大爆炸、新星爆發(fā)、超新星爆發(fā)與千新星爆發(fā)所噴發(fā)出的各種“星塵”幾乎構(gòu)成了我們宇宙中的一切——包括我們的地球、我們、我們所能看到的日月星辰，構(gòu)成了元素周期表中那些非人造元素，當(dāng)然也賦予我們各種耀眼的“金”“碧”輝煌。所以，我們，的確都是“星塵”。
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