元素大都由恆星製造，但氫元素不是，它是咋來的？有三個途徑

06-19

宇宙中的恆星形成的時候，其內部的核聚變消耗的原料基本都是氫元素，也就是說，恆星都是從氫元素開始核聚變進而發光發熱的，之後恆星將氫元素通過核聚變合成氦元素，接著合成鋰元素，所以只有氫元素不是恆星能形成的，那麼給恆星提供最初聚變原料的氫元素是從哪裡來的呢？

氫元素是宇宙中佔比最多，最原始，最簡單，也是最早期的元素。科學家認為氫元素在宇宙可見物質中的含量佔到了90%以上，我們的太陽已經形成了50億年，但是至今它的核聚變燃燒的仍然是氫元素。如今我們人類已經發現一百多種元素，但是它們的形成基礎基本都是氫元素，是在氫元素的基礎上，經歷一層層的聚變的聚變形成的各種元素。

其實宇宙中幾乎所有的氫元素都來自宇宙之初。目前的天文物理學理論認為，宇宙是由奇點大爆炸形成的，在大爆炸之後的一秒釧，各種粒子便開始形成，十秒鐘之後，原子核中的質子和中子也開始形成，然而一直到了30萬年後，宇宙中的溫度和壓力降到足夠低的時候，氫原子才開始大量形成，在這一時期，宇宙中所有的電子、質子、中子，幾乎都合成了氫氦鋰等幾種輕元素，其中以氫元素最多，氦元素次之，兩者大約佔到了宇宙初始物質元素的98%，所以宇宙中幾乎所有的氫元素，都來自於那一時期，這給後期恆星的形成提供了足夠的核聚變燃燒原料。

注意，這裡為什麼說「幾乎所有的氫元素」，而不是說「全部的氫元素」呢？是因為宇宙中還有一種東西也能夠創造氫元素，那就是中子星碰撞了，當兩顆中子星發生碰撞的時候，會發生比超新星爆發更猛烈的爆炸，製造高達3000多億度的高溫，這一時刻會有大量的中子星物質拋灑出來，這些基本都是以中子簡併態存在的中子物質一旦離開中子星的高溫高壓環境，中子就會脫離中子簡併態，成為自由中子，但是這時候的中子狀態很不穩定，在大約15分鐘後就會發生貝塔衰變，也就是中子釋放出一顆電子，那麼它剩下的將是一顆質子，同時他們還會釋放一個反中微子，反中微子非常小，是以能量的形式釋放出去的，出去後就和中微子併到一起淹沒消失，形成一股能量爆發出來。

所以當貝塔衰變發生的時候，一個中子可以產生一個電子，一個質子和一個反中微子，反中微子以能量的方式釋放出去後，剩下一個電子和質子結合在一起就會形成一個氫原子，若有中子參與將會形成氫元素的兩個同位素，所以中子星碰撞也可以產生一部分氫元素，其總量或會達到幾百個地球的質量，然而中子星碰撞形成的氫元素對於宇宙大爆炸形成的氫元素物質來說幾乎可以忽略不計。

也有科學家認為生成中子星的超新星爆發也能產生一部分的氫元素，其原理和中子星碰撞差不多，但必須是能形成中子星的超新星爆發，在內部的中子星形成之後，由於內部巨大的撞擊和爆炸，也會有部分中子星物質飛濺出去，這樣也有一部分會形成氫元素，但是這種方式形成的氫元素份量就更少了。