宇宙链金术揭密：黄金并非来自中子星碰撞

1572年，丹麦天文学家第谷在仙后座附近发现不寻常的亮恒星，这就是天文史上的「第谷超新星」，400年后的现在，第谷超新星已膨胀成巨大的星云，而这些星云中，应该生成了许多的重元素，包括黄金。 (图/NASA)

古代人一直相信，有一种秘术能够「点铁成金」，这就是链金术，西方的术士与中国的方士都着迷于此道。然而现实世界中，只有宇宙的强大力量能够创造出黄金，但是其理论与程序仍有几次修改，最近的理论认为，黄金可能不是中子星碰撞形成，而是超新星爆炸的产物。

物理学网报导，我们的宇宙中，最多的物质是氢，它们最早可能来自137亿年前的宇宙大爆炸(大霹雳)，大爆炸的过程中，还产生了部分的氦，和唯一的金属元素锂(锂的原子序为3，是最轻的金属)，但没有其他东西。

在锂之后的其余元素，是在第一批的恒星发光以后，在内部发生的核压缩过程而产生的。澳洲ARC物理学卓越中心(ARC Center of Excellence )的卡拉卡斯副教授(Professor Karakas )解释说：「宇宙里每一个发亮的恒星，都可以视为一座一座创造新元素的压力锅。」

在恒星的中心，巨大的力量正在压缩，把轻的、原子量小的元素，压缩成更重的、原子量多的元素。

产生这些元素的反应过程中，也提供了使恒星持续明亮发光数十亿年的能量，但是随着恒星的衰老，可使用的氢元素愈来愈少的时候，这些重元素必须以更高的温度才能进一步的链化，恒星也就走到了生命的晚期。

但是链化到铁的时候，情况发生改变，因为在铁之上的元素，必须吸收能量才能进行，这造成恒星的压力不稳定，最终引发恒星的剧烈爆炸，称为「超新星」，这场爆炸非常惊人，甚至具有毁灭数十光年的能力，然而在爆炸的过程中，强大的压力，又在创造许多比铁还要重的元素，比如黄金。

然而，在过去很长一段时间，天文学家认为，宇宙中的重元素颇为丰富，而超新星爆炸产生的重元素可能有限，因此他们设想，应该还有别的机制，在创造宇宙中的重元素。

天文物理学家认为，所有比铁重的元素（例如钍或是铀），有一半是由中子星相互碰撞而形成的，中子星是宇宙中最沉重的物体，仅次于黑洞，如果两个中子心相碰撞，有很大的机会，把更多的重元素给创造出来。

到了2017年，天文学家也证实了中子星确实会碰撞。但是，次数没有想象的多。卡拉卡斯研究中心的天文学家小林千明（Chiaki Kobayashi）和玛丽亚·卢加罗（Maria Lugaro）认为，中子星的作用可能被大大高估了，重元素的主要生成，仍然是超新星爆炸。

研究人员表示：「在宇宙的早期，中子星数量不足，无法产生足够多的重元素；然而，140亿年后的现在，中子星的碰撞机率仍然不高。也就是说，根本就没有足够的中子碰撞，可以说明如今元素的丰富。」

研究人员认为，超新星才是答案。当恒星走到末期时，有些恒星会在高速旋转中坍塌，并产生极强的磁场，这些强磁场能够使恒星步向超新星爆炸时，有更多的机会形成匪夷所思的压力，形成重元素的生成。

不过，研究人员表示，理论可能还有一些地方要修正，新理论模型中，银的产量过高，而金的产量却有不足。这意味着我们可能需要确定一种新型的恒星爆炸，或核反应状态。

然而，共同作者玛丽亚·卢加罗博士（Maria Lugaro），对新理论仍然深具信心，她认为失踪的黄金之谜可能很快就会解决，目前走在正确的解答方向，只是有细节需要修正。

她说：「预计包括欧洲，美国和日本在内的世界各地的核设施，都可能会有新发现，缺少黄金的天文物理问题，可以通过核物理实验来解决。」