如此高的溫度存在于早期宇宙中。然而，當(dāng)時宇宙各處的物質(zhì)密度都非常高，它是一種幾乎沒有結(jié)構(gòu)的亞原子粒子湯，在這湯里沒有原子核，只是組成原子核成分的混合物。只有當(dāng)它繼續(xù)膨脹并冷卻時，其中一些粒子才有可能粘在一起創(chuàng)造出原子核，然后可以捕獲電子來制造原子。在這期間我們可以得到氫、氦和其它一些化學(xué)元素。

順便說一下，制造原子核的過程稱為“核合成”，而在大爆炸后幾分鐘發(fā)生的這部分核合成被稱為“大爆炸核合成”。但是大爆炸后的膨脹發(fā)生得如此之快，以至于只有最輕的原子核才能在這個過程中合成。宇宙繼續(xù)膨脹，但輕核在引力的作用下聚集起來，形成了第一批恒星。在這些恒星中，引力的收縮作用使它們溫度再次升高，足以使這些輕原子核再次相遇，并融合成更重的原子核。這種核聚變會產(chǎn)生能量，這也是恒星發(fā)光發(fā)熱的原因。

中子捕獲偶爾會發(fā)生在恒星中，因此隨著時間的推移，老恒星會孕育出一些比鐵更重的元素。然而老恒星中的中子捕獲速度很慢，而且恒星的壽命都是有限的，因此這個過程并不能產(chǎn)生我們所觀察到的足夠多的重元素。為此，我們需要另一個“快速中子捕獲”的過程，它需要一個非常高壓的極端環(huán)境，其中包含大量轟擊原子核的中子。同樣，一個中子進(jìn)入原子核，產(chǎn)生β衰變后留下一個質(zhì)子，變成更重的元素。

長期以來，天體物理學(xué)家認(rèn)為快速中子捕獲發(fā)生在超新星中。但計算結(jié)果并不理想，他們表明超新星不會足夠快地產(chǎn)生足夠數(shù)量的中子。觀測結(jié)果也不支持這個想法，例如在矮星系中觀測到的重元素如果都是超新星產(chǎn)生的，那么這將需要如此多的超新星，以至于會將這個矮星系炸開。因此，天體物理學(xué)家現(xiàn)在認(rèn)為，重元素可能是在中子星合并中產(chǎn)生的。

中子星超新星爆發(fā)后留下的致密內(nèi)核，顧名思義，它包含了大量的中子。它實際上并不包含原子核，只是一大團(tuán)超致密的核等離子體。如果它們發(fā)生碰撞，碰撞會產(chǎn)生大量的原子核，并為快速捕獲中子創(chuàng)造條件。這可以創(chuàng)造我們在地球上發(fā)現(xiàn)的自然形成的所有重元素。最近對中子星碰撞發(fā)出的光的分析支持了這一假設(shè)，因為光包含了重元素存在的證據(jù)。