科學家認為，宇宙中的物質是由普通物質和暗物質組成的。盡管大量的天文觀測都指向暗物質是真實存在的，但我們對暗物質的本質卻一無所知。而今天我們所熟知的一切，包括恒星、行星、地球上的所有東西，都屬于普通物質。 普通物質由原子構成。每個原子的原子核都包含了中子和質子，而質子的數量決定了元素的性質。目前，已知的元素周期表中含有100多種元素。這些元素是同時出現的嗎？它們是從哪里以及如何被創造出來的？ 
我們熟悉的物質都是由原子構成的。 經過漫長的探索，我們現在得知，元素周期表中的元素是在不同時間里由八種不同的方式創造出來的。 
大爆炸 創造新元素的過程被稱為核合成，始于大約138億年前的大爆炸。在大爆炸的幾微秒后，質子和中子首先被創造出來。不久后，元素周期表中最輕的元素——氫和氦開始出現，同時形成的還有少量的鋰。今天，氫和氦仍然是宇宙中最豐富的元素，它們是恒星的主要成分。 
最初創造元素的過程也被稱為大爆炸核合成。 
大質量恒星 正如生命一樣，夜空中閃爍的恒星也有始有終。恒星的壽命取決于其質量的大小，質量越大的恒星壽命越短。那些大質量恒星會很快的就耗盡自身的燃料，迅速走向生命的終點，并在一場絢麗的超新星爆發中，結束生命。而在這個激烈的過程中，它們會創造出大量的元素——從碳（第6號元素）到鋯（第40號元素），散播到宇宙各處。 
核坍縮超新星中的核合成，仙后座A超新星遺跡中發出的X射線是由硅（紅色）、硫（黃色）、鈣（綠色）、鐵（紫色）發出的，邊界處的藍色為爆震波。| 圖片來源：NASA/CXC/SAO 
小質量恒星 相比于明亮奪目的大質量恒星，宇宙中還遍布著像太陽一樣生命悠長的小質量恒星。在這些恒星的內部，核合成一般在碳和氧（有時可以達到鎂和氖）產生后就停止了。雖然這些恒星中的聚變很難走向更重的元素，但它們卻在默默地付出，創造出了很大一部分較重的元素——從鍶（第38號元素）到鉍（第83號元素）。 
小質量恒星遍布宇宙。| 圖片來源：NASA, ESA, and G.Bacon (STScI) 
白矮星爆發 垂死的小質量恒星會拋射掉它們豐富的外層，留下一顆致密天體——白矮星。如果白矮星是在雙星系統中形成，白矮星強大的引力會掠奪其伴星的物質。而當白矮星的質量超過一個極限時，就會爆發形成所謂的Ia型超新星，并將它的全部質量拋射到周圍的環境中。這個過程會產生從硅（第14號元素）到鋅（第30號元素）的元素。 
白矮星吸積伴星的物質，在達到臨界質量后爆炸稱為Ia型超新星。| 圖片來源：NASA/CXC/M Weiss 
中子星合并 質量較大的恒星在耗盡燃料時，會坍縮形成更加致密的天體——中子星。中子星的半徑只有約10千米，但是它的質量卻與太陽相當。當兩顆中子星慢慢靠近并最終并合時，不僅會釋放出所謂的引力波，還會釋放出電磁波。引力波和電磁波帶來的信息，使天文學家能夠探索中子星的內部組成，并揭示宇宙中最極端條件下的物質性質。事實上，從鈮（41號元素）到钚（94號元素），宇宙中最重的自然元素都是在這個過程中創造出來的。
一項新研究表明，在過去的25億年里，雙中子星并合產生的重元素要比中子星和黑洞間的并合要更多。| 圖片來源：National Science Foundation/LIGO/Sonoma State University/A. Simonnet?
宇宙射線 當來自高能天體物理源產生的宇宙射線朝地球沖擊而來時，宇宙射線的能量足以分裂較重的原子核，通過裂變產生鋰（3號元素）、鈹（4號元素）和硼（5號元素）。
當高能宇宙射線撞擊原子核時，原子核會分裂。| 圖片來源：Nicolle Rager Fuller/NSF/IceCube
放射性衰變 具有相同質子數但不同中子數的原子被稱為同位素。一些同位素不穩定，它們通常會通過釋放一個α粒子（即氦核）或經歷所謂的β衰變（即一個中子轉變成質子、電子和反電子中微子）產生新的粒子。通過衰變產生的元素包括锝（43號元素）、钷（61號元素）和許多比鉛（82號元素）更重的元素。
1951年，天文學家在一顆瀕臨死亡的小質量恒星的大氣層中發現了放射性元素锝（Tc）。
人造元素 人類并不滿足于自然條件下創造的元素，在科學家的努力下，元素周期表仍然在擴展。科學家已經在實驗室、核反應堆或核爆炸中合成了95至118號元素。這樣的探索仍在繼續，我們渴望知道元素周期表的極限究竟在哪里。
元素周期表。| 圖片來源：NASA/CXC/M Weiss #創作團隊： 文：不二北斗 #參考來源： https:///starts-with-a-bang/8-ways-elements-made/ https://news./2021/neutron-star-collisions-goldmine-heavy-elements-1025 #圖片來源： 封面圖：ESO/L. Cal?ada/M. Kornmesser |
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