一項新發(fā)現(xiàn)揭示了氟是如何在宇宙中形成的，這是一種在我們的骨骼和牙齒中以氟化物形式存在的元素。 一個天文學家小組利用阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列（ALMA）在一個非常遙遠的星系中檢測到了這種元素，該星系的光線經(jīng)過120多億年才到達我們這里。這是第一次在如此遙遠的恒星形成的星系中發(fā)現(xiàn)氟。

來自英國赫特福德大學的Maximilien Franco說：“我們都知道氟，因為我們每天使用的牙膏以氟化物的形式含有它。”他領導了于11月4日發(fā)表在《自然-天文學》上的這項新研究。像我們周圍的大多數(shù)元素一樣，氟是在恒星內(nèi)部產(chǎn)生的，但是，直到現(xiàn)在，科學家們還不知道這種元素到底是如何產(chǎn)生的。研究人員表示：“我們甚至不知道哪種類型的恒星產(chǎn)生了宇宙中大部分的氟！”

Franco和他的合作者在遙遠的星系NGP-190387的大型氣體云中發(fā)現(xiàn)了氟（以氟化氫的形式）。由于恒星在到達其生命的終點時，會排出它們在核心中形成的元素，因此這一探測意味著創(chuàng)造氟的恒星一定經(jīng)歷相對短暫的生命周期。

研究小組認為，Wolf–Rayet 恒星，即壽命只有幾百萬年的非常大的恒星，是最有可能產(chǎn)生氟的地點。他們表示，需要用它們來解釋研究小組發(fā)現(xiàn)的氟化氫的數(shù)量。Wolf–Rayet 恒星以前曾被認為是宇宙氟的可能來源，但天文學家直到現(xiàn)在才知道它們在早期宇宙中生產(chǎn)這種元素方面有多重要。

“我們已經(jīng)表明，Wolf–Rayet恒星是已知質(zhì)量最大的恒星之一，在其生命的最后階段會發(fā)生劇烈的爆炸，在某種程度上幫助我們保持良好的牙齒健康！”弗朗哥開玩笑說。

除了這些恒星，過去的研究還提出了氟如何產(chǎn)生和排出的其他情況。一個例子包括質(zhì)量達到我們太陽幾倍的巨型進化恒星的脈動，這些恒星被稱為漸近巨星。但是研究小組認為，這些情況（其中一些需要數(shù)十億年才能發(fā)生）可能不能完全解釋NGP-190387中的氟的數(shù)量。

“對于這個星系來說，只用了幾千萬或幾億年的時間，氟的水平就可以與在銀河系的恒星中發(fā)現(xiàn)的氟水平相媲美，而銀河系的年齡是135億年。這是一個完全出乎意料的結(jié)果，”赫特福德大學的教授Chiaki Kobayashi說。“我們的測量為氟的起源增加了一個全新的制約因素，對氟的研究已經(jīng)進行了20年。”

NGP-190387的發(fā)現(xiàn)標志著在銀河系及其鄰近星系之外首次發(fā)現(xiàn)了氟。天文學家以前曾在遙遠的類星體中發(fā)現(xiàn)過這種元素，類星體是由一些星系中心的超大質(zhì)量黑洞驅(qū)動的明亮天體。但是以前從未在宇宙歷史上如此早的恒星形成的星系中觀察到這種元素。

該小組對氟的探測是一個偶然的發(fā)現(xiàn)，這要歸功于空間和地面觀測站的使用。NGP-190387最初是由歐洲航天局的赫歇爾空間天文臺發(fā)現(xiàn)的，后來由位于智利的ALMA觀測，就其距離而言，它是非常明亮的。ALMA的數(shù)據(jù)證實，NGP-190387的特殊亮度部分是由另一個已知的大質(zhì)量星系造成的，它位于NGP-190387和地球之間，非常接近視線。這個大質(zhì)量星系放大了Franco和他的合作者所觀察到的光線，使他們能夠發(fā)現(xiàn)NGP-190387中的氟在數(shù)十億年前所發(fā)出的微弱輻射。

未來用極大望遠鏡（ELT）對NGP-190387進行研究--ESO的新旗艦項目，正在智利建造，將在十年內(nèi)開始運行--可能會揭示這個星系的進一步秘密。“ALMA對寒冷的星際氣體和塵埃所發(fā)出的輻射很敏感，”智利的ESO研究員楊辰濤說。“有了ELT，我們將能夠通過恒星的直射光來觀測NGP-190387，獲得關于這個星系的恒星含量的關鍵信息。”

【來源：cnBeta.COM】

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