我们熟悉的元素周期表上的元素并非自宇宙诞生之初就存在。元素起源的故事可以追溯到138亿年前的大爆炸。
在大爆炸后的约15分钟，宇宙中才诞生了最原始的元素：氢、氦和少量的锂，它们也是元素周期表中的前三号元素。除了这三种元素之外，早期宇宙中不存在任何更重的元素。
大约1亿年后，宇宙中形成了第一批恒星。自此，恒星成为了元素的制造工厂。
在恒星的核心，核聚变将氢转化为氦。只要燃料充足，聚变反应就会持续进行。
然而，恒星也像生命一样有始有终。在恒星演化的末期，随着燃料的耗尽，它们会以越来越快的速度制造重元素。恒星内部的氦会转化为碳和氧，随后氧会聚变成硅、磷和硫。在恒星生命最后的阶段，它会产生像铁这样的金属元素。一旦恒星开始产生铁，就再也没有任何力量可以阻止引力带来的毁灭。在不到一秒钟的时间内，恒星会在自身引力下坍缩，然后爆炸成为超新星，将新生成的元素抛洒到宇宙空间中。
R-过程：宇宙重元素的诞生地
宇宙中最重的元素是由所谓的R-过程（快速中子捕获过程）创造出来的。在这个过程中，原子核会迅速吸收中子，然后经历放射性衰变，从而产生新的元素，例如铂、金和铀等重元素。
R-过程需要巨大的能量和大量的中子才能实现，因此它通常发生在富含中子的环境中，例如双中子星并合。
质量是太阳数倍的恒星在死亡时会坍缩成中子星。几年前，天文学家在一场重大的双中子星并合事件中证实了该事件会产生大量的重元素。
尽管科学家对R-过程的工作原理已经有了大致的了解，但对于产生比铀更重的元素的R-过程仍然知之甚少。由于R-过程发生的条件非常极端，因此也无法在实验室中进行研究。
银河系古老恒星：揭示裂变的秘密为了更好地理解R-过程，在这项发表于《科学》杂志的研究中，研究人员对银河系中42颗非常古老的恒星中的各种元素数据进行了重新梳理和检查。这些恒星都包含了R-过程产生的元素。
通过对这些恒星中发现的每种重元素的数量进行更广泛的观察，他们发现在这些恒星中，元素钌和铑的丰度与一组较重的元素存在相关性。当其中一组元素的含量增加时，另一组中相应的元素也会呈正相关性地增加。
在不同的恒星中出现这种现象的唯一合理解释是，在重元素的形成过程中存在一个统一的过程。研究人员在测试了所有可能性后认为，裂变是唯一能够重现这一趋势的解释。裂变与聚变相反，是指重元素分裂产生较轻元素并释放能量的过程。
新的研究结果表明，一些R-过程事件可以产生比铀更重的元素，然后这些元素会衰变成在恒星中观测到的元素。换句话说，位于元素周期表中断的一些元素，例如银和铑，可能是某些更重元素裂变的残余。
更令人惊讶的是，研究人员发现R-过程可以产生裂变前的超重元素，其原子质量数至少为260，原子核中的中子数远远超过质子数。
这项研究不仅提供了宇宙中存在裂变的第一个直接证据，也大大加深了我们对元素形成的理解。它揭示了宇宙中一个隐藏的炼金术过程，也暗示着宇宙中可能存在着比我们目前已知的元素更加重的超重元素，只是它们的存在转瞬即逝，难以捕捉。
这为我们探索宇宙的元素构成和演化历史打开了一扇新的窗口，激励着我们继续追寻宇宙的奥秘。
