我們是星塵，也是宇宙大爆炸的灰燼！萬物的起源就是這麼簡單！自2017年LIGO引力波天文臺探測到兩顆中子星相撞時產生的引力波以來，便在宇宙和整個天文界引發了電磁和時空漣漪。這一備受期待但從未以這種方式出現過的非凡事件（中子星碰撞），不僅為我們提供了一些有關恆星死亡的新資料點——從根本上改變了人類對組成我們的原子從何而來的理解。

你可能聽說過“我們是星塵”，這並不錯誤，但這也不是全部。從根本上說，恆星是一臺鍊金術機器，恆星開始時是一個主要由氫組成的巨大球體，在自身引力的壓力下，慢慢地擠壓其中心區域。恆星的核心最終變得又熱又密，變成一個核反應堆，將氫聚變成氦。在太陽的核心，這個過程每秒將數億噸氫轉化為氦，我們從地球上接收到的Sunny本質上只是核反應產生的餘熱。

絕大多數恆星就是這樣度過它們的一生：不斷地燃燒自己。將氫轉化為氦，持續數十億年，在恆星最後的死亡陣痛中，當恆星變成準備排出外層的（紅巨星）時，聚變會爆發，產生鋰、碳和氮，以及少量較重的元素。然而，要填滿元素週期表的其餘部分，需要比太陽大得多的恆星。一顆品質大約是太陽8倍的恆星，其中心有一個燃燒著難以想象的高溫核熔爐。

當恆星核心耗盡了氫的供應後，就能“爬上”元素的列表，燃燒氦、碳、氖、氧和矽，直到僅僅幾百萬年後，恆星的中心變成了鐵，使恆星“膨脹”起來的聚變輻射最終耗盡。在那個時候，沒有任何東西可以阻止恆星自身坍縮，最終是一場壯觀的超新星爆炸。碎片場中心要麼是一顆密度超高的中子星，要麼是一個黑洞。

這是最後一次爆炸本身，而不是內部燃燒，創造了恆星的最終化學遺產（產生多種元素）。在很短的一段時間內，衝擊波通過恆星的各層爆炸，產生了如此強烈的熱量和壓力，以至於核聚變前的爆炸，帶著新元素的放射性外殼進入星際空間。宇宙被星塵播下種子，準備合併成新的恆星，新的行星，新的生命。

多年來，一直認為這些恆星的爆炸死亡是宇宙中富含金屬和其他重元素來源的主要機制。但越來越多的證據表明，對於金、鉑和鈾等重金屬而言，超新星只是一個開始。它是一顆微小、密度大的中子星，它攜帶著在週期表其他（元素）部分爆炸的可能性。這讓我們回到了LIGO探測，當這一訊號第一次被發現時，世界各地天文學家都在天空中的同一區域使用望遠鏡觀測。

由此產生的觀測結果在短暫閃光中顯示出了一個明顯跡象，即中子星碰撞創造了足夠多的重金屬元素。中子星碰撞似乎對化學起源的故事至關重要，在我們之前的幾代人中，是難以想象我們是誕生在這樣暴力之中，但故事還有更多……我們身體中的大多數原子根本不是來自恆星，事實上，它們要古老得多。

如果你把身體裡所有的原子加起來，超過60%是氫，宇宙中大部分的氫從來沒有在一顆恆星裡存在過。氫，或者更確切地說，後來與電子結合形成中性氫原子的質子，是在宇宙大爆炸原始火焰中產生的。在宇宙形成的最初時刻，宇宙的每一部分都充滿了一種核前等離子體，其溫度和密度超過了最大品質恆星的中心。

隨著宇宙的膨脹和冷卻，構成原子核的質子和中子首先出現了。氫以孤質子的形式出現，還有少量的氦和鋰，自第一次出現以來，這些原子核已經存在了138億年，它們在恆星中聚集，最終形成了我們。所以，是的，我們是星塵，但也是宇宙大爆炸的灰燼：古老的原子鍊金術被不可阻擋的引力和時間流聚合在一起。

博科園｜文：Katie Mack（天體物理學家）/Cosmos Magazine