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在瑪格麗特·伯比奇及其同事意識到宇宙中最重的元素一定是在劇烈的宇宙爆炸中產生的 60 年後，首次探測到中子星碰撞。2017 年 LIGO 和 Virgo 觀測到的碰撞產生的引力波，引發了全球範圍內對中子星碎片產生的宇宙閃光的搜尋。這些發現使中子星成為產生伯比奇元素的領跑候選者。
伯比奇過程中的一些元素是放射性的；它們在最初產生它們的爆炸後穩定衰變。這些元素充當無處不在的宇宙時鐘，攜帶有關其起源的資訊。我們發現，太陽系中存在的此類時鐘指向一次中子星碰撞，該碰撞發生在距今天太陽系僅 1000 光年的地方，這個距離是銀河系大小的 1%。這次單一事件造成了今天地球上發現的一些最重元素（包括黃金、鈾和碘）的 0.3% 的產生。
這次單一事件沉積的物質無處不在。每個人身上都含有相當於一根睫毛的來自這次碰撞的物質，主要是碘的形式。一枚金婚戒指含有 10 毫克。一輛特斯拉 Model 3 含有 5 克。一個核反應堆含有 200 公斤。在人類提煉過的所有黃金中，有 600 噸來自這次單一碰撞。
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中子星是超緻密的死亡恆星，形成於大質量恆星在自身引力作用下坍縮時。它們的重量與太陽相當，但大小卻像紐約市。它們實際上是一個巨大的原子核，主要由中子組成，因此得名。
科學家們長期以來一直懷疑中子星偶爾會在宇宙中相互碰撞，儘管確鑿的證據難以捉摸。弗里曼·戴森在 1960 年代初提出，兩顆中子星可能彼此靠近軌道執行；他對在人類遙遠的未來從這樣一個系統中提取能量感興趣。羅素·赫爾斯和喬·泰勒在 1970 年代首次探測到兩顆靠近的中子星。這兩顆中子星註定將在 3 億年後碰撞；由於引力波的發射，它們之間的距離正在持續縮小。
中子星碰撞的第一個暗示是冷戰的意外副產品。美國發射了一個名為 Vela 的軍事衛星網路，以監測蘇聯是否遵守 1960 年代的核試驗禁令條約。衛星探測到的不是地球上的流氓爆炸，而是來自外太空的神秘訊號。其中一些宇宙高能光子閃光，稱為伽馬射線，後來被證明是數十億光年外中子星碰撞的明顯跡象。
2017 年，美國的 LIGO 探測器和歐洲的 Virgo 探測器觀測到一個引力波訊號，該訊號被確認為來自地球 1.3 億光年中子星碰撞，證明此類碰撞確實發生在宇宙中。這是一次遙遠的事件，但 LIGO 和 Virgo 在監測天空僅約四個月後就探測到它，這意味著中子星經常碰撞。在我們的銀河系中，每 10 萬年就會發生一次碰撞。如果我們有數百萬年的時間等待，我們最終會偶然遇到一次離太陽系不太遠的碰撞。
中子星何時何地碰撞對於太陽系的誕生具有特殊的重要性。在太陽和行星形成之前，最終構成它們的物質是以氣體和塵埃組成的原始雲的形式存在的。這片雲比今天的太陽系大得多，撒下一張巨大的宇宙網，收集在所謂的星際介質中在恆星之間旅行的原子。積累在這片前太陽雲中的一些物質來自中子星碰撞，包括今天我們在地球上發現的大部分黃金、鉑、鈾和其他重元素。
為了重建發生了什麼，我們可以求助於由中子星產生並沉積在前太陽雲中的放射性同位素。雖然這些同位素中的許多早已衰變，但它們在早期太陽系中的存在記錄在隕石中，這些隕石是在前太陽雲坍縮並開始形成太陽和行星後不久形成的。
放射性同位素中編碼的資訊具有啟發意義。我們發現，如果幾種半衰期小於 1 億年的短壽命同位素起源於中子星，那麼它們的相對數量是典型的，但它們與另一種宇宙爆炸——大質量垂死恆星產生的超新星——不一致。在銀河系中，超新星爆炸的頻率是中子星碰撞的 1000 倍。
這意味著，如果短壽命同位素是由超新星產生的，那麼它們將定期得到補充，從而確保它們在太陽系形成時存在。對於較罕見的中子星碰撞，最短壽命的同位素在合併後不久就會耗盡，並保持耗盡狀態直到下一次。這意味著，在太陽系形成時，這種同位素很可能已經耗盡。早期太陽系中觀測到的短壽命鋦-247 和碘-129 同位素的丰度表明了這種耗盡，從而排除了超新星。
在伯比奇最初的工作以及隨後的幾十年中，超新星被認為是產生最重元素的主要候選來源。這種正規化受到了多條證據的挑戰，包括 LIGO 和 Virgo 探測到的中子星碰撞的光學訊號，以及我們的工作。
放射性同位素也指向前太陽雲附近的碰撞。透過將測量量與銀河系的數值模擬進行比較，我們發現，一次單一碰撞可能產生了早期太陽系中很大一部分短壽命元素。例如，鋦，其壽命最長的同位素的半衰期為 1560 萬年，主要由一次單一碰撞產生。
來自中子星的元素在我們的生活中發揮著重要作用。它們包括有價值的金屬，如黃金和鉑，或製造現代電子裝置必不可少的元素。其中一些元素，如碘，對生命本身至關重要。如果碰撞的速率不同，或者地球位於銀河系的不同部分，那麼地球上中子星物質的丰度，以及我們的環境，可能會非常不同。
隨著新型天文臺的出現，例如能夠探測引力波或中微子的天文臺，我們對宇宙的探索越來越依賴於結合來自不同宇宙信使的資訊。在這個名為多信使天體物理學的新領域中，太陽系中發現的放射性元素是一個有價值的補充。關於最極端的宇宙事件以及它們如何塑造我們在地球上的環境，還有很多東西需要學習。