中子捕获过程分为两种类型：“慢中子捕获过程”——或称为s过程，和r过程。人们对s过程的理解已经相当透彻，但他们对r过程仍有重大疑问。天体物理学家对r过程有很充分的理论理解，但直到直接观测到r过程，在一次千新星爆炸的残骸中发现了锶。
千新星是一类发生于双致密天体（如双中子星，中子星与黑洞）并合过程中的暂现天文事件。由于在合并过程中产生各向同性的物质抛射和重的r-过程元素的放射性衰变，千新星被认为可以发出短伽玛射线暴和强电磁辐射。
“快中子捕获”使得原子核捕获中子的速度快于中子衰变的速度，从而产生重元素。r过程始于比铁轻的元素，在一个有大量中子和能量的环境中，这些较轻的元素可以捕获中子，因为它们是中性的，不带电荷。当一个原子捕获一个中子时，它释放出一个电子，将这个中子转换成一个质子。这样就提高了原子序数，将较轻的元素变成较重的元素。
这些较重的元素——包括珍贵的金——很少在恒星中被发现，因为促进r过程的天体物理学环境非常罕见。
这需要非常高的能量集合条件，才能‘释放’出大量的自由中子，并将它们添加到原子核中。但并不存在许多种环境能使这种过程发生——也许只有两种。这种罕见性使得r过程的研究极具挑战性，也使得像金这样的较重元素变得稀有——这就是黄金星成为黄金标准的原因。
中子星合并和由此产生的千新星爆炸是促进r过程的环境之一，另一种环境是大质量恒星的超新星爆炸。确定可以发生r过程的天体物理环境对理解r过程至关重要。
认识到r过程可以在哪里发生，这是向前迈出的重要一步。然而‘那次r过程事件中到底发生了什么，又形成了什么呢？’——这才是星空人们研究的切入点。
黄金星并不能产生它所包含的所有重元素——它们在宇宙早期产生，通过超新星或千新星爆炸扩散到太空中，然后被另一代恒星形成时吸收。
有人知道，r过程是恒星及其残余物产生原子序数大于30的重元素的主要方式之一。r过程发生在中子星合并和由此产生的千新星爆炸中。但仍有一些悬而未决的问题存在了很长一段时间，比如它能产生哪些元素？
↑返回顶部↑