每秒鐘都有數(shù)萬億誕生于太陽中心的中微子穿過你的身體。但它們對你沒有任何傷害，因?yàn)檫@些幽靈般的基本粒子幾乎從不與物質(zhì)相互作用。但據(jù)天文學(xué)家的研究，宇宙中大多數(shù)的氟元素都是由中微子制造出來的。氟也就是添加到牙膏或漱口水中用于預(yù)防齲齒的元素，此前它的宇宙起源一直是個(gè)謎。

 

　　大部分化學(xué)元素都是由恒星通過某種方式制造出來的。氟元素原子序數(shù)為9，在元素周期表上位于氧和氖中間，但遠(yuǎn)比后兩者稀少。一顆大質(zhì)量恒星在其一生中會(huì)創(chuàng)造出大量的氧和氖，然后在爆發(fā)的時(shí)候把它們釋放到太空中，因此這兩種元素都很常見：氧的在宇宙中的豐度排第3，僅次于氫和氦，氖的含量則是第5或者第6。相比之下，氟元素實(shí)在是太稀少了，甚至排不進(jìn)前20。

　　有兩位天文學(xué)家一直在尋找宇宙中氟元素的蹤跡，他們是印第安納大學(xué)布盧明頓分校的CatherinePilachowski與南猶他大學(xué)的CameronPace。為了找尋一種討厭的含氟氣體——氟化氫（HF），他們用亞利桑那州基特峰（KittPeak）天文臺(tái)的直徑2.1米的望遠(yuǎn)鏡觀測了79顆恒星。“可怕的東西”Pilachowski說。吸入HF蒸汽對人來說是致命的，但是HF會(huì)吸收紅外輻射，因而可能在恒星光譜上留下痕跡，這正是天文學(xué)家們所希望看到的。

 

　　研究人員在51個(gè)目標(biāo)上探測到了HF氣體，這是目前為止發(fā)現(xiàn)含氟恒星最多的一次。正如Pilachowski和Pace在《天文學(xué)期刊》（TheAstronomicalJournal）9月刊中發(fā)表的論文所述，他們檢測到的氟元素豐度如此之高，一定是中微子在超新星爆發(fā)時(shí)造出了其中絕大多數(shù)的氟元素。當(dāng)一顆大質(zhì)量恒星爆發(fā)時(shí)，會(huì)釋放出10^58個(gè)中微子，這些中微子攜帶著巨大的能量與恒星中的氖原子核相撞，敲掉對方的中子或質(zhì)子，生成氟元素。天文學(xué)家們斷定，雖然其他過程也能產(chǎn)生氟元素，但僅憑它們無法解釋如此高的豐度。

 

　　“這確實(shí)是前進(jìn)了一大步。”瑞典隆德天文臺(tái)（LundObservatory）的天文學(xué)家HenrikJ?nsson說，他并未參與到這項(xiàng)研究中。J?nsson認(rèn)為Pilachowski和Pace的龐大樣本數(shù)量讓他們的結(jié)論更加可靠。這是價(jià)值很高的肯定，因?yàn)樾碌难芯拷Y(jié)果看來與J?nsson自己的工作相矛盾，之前他觀測了數(shù)量較少的恒星，得出的氟元素豐度比較低。低豐度意味著所有的氟元素都可以通過不含中微子的核反應(yīng)在不發(fā)生爆發(fā)的恒星上生成。明亮、年老的漸近巨星支恒星會(huì)同時(shí)燃燒氫和氦，天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)它們會(huì)生成氟元素。當(dāng)這些恒星消亡時(shí)，其外層物質(zhì)和新生成的氟元素會(huì)被拋散到星系中。

 

　　那么，恒星上的氟元素含量到底多還是少呢？答案取決于誰能準(zhǔn)確測量恒星溫度。因?yàn)镠F分子高溫下會(huì)分解，較熱的恒星光譜上顯示的HF量較少——哪怕它們與較冷的恒星氟含量一樣。所以說，要想獲得可靠的氟元素豐度值，天文學(xué)家們必須準(zhǔn)確知道該恒星到底有多熱。今年夏天，J?nsson利用基特峰天文臺(tái)的一臺(tái)更大的望遠(yuǎn)鏡（直徑約4m）觀測了近100顆恒星，希望能準(zhǔn)確測量其溫度和HF含量。

 

　　未參與這兩個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的天文學(xué)家，美國國家光學(xué)天文臺(tái)的VerneSmith認(rèn)為，這兩項(xiàng)研究說明氟元素的兩種起源都很重要。他推測，超新星中微子創(chuàng)造了地球上1/2到2/3的氟元素，這么說來，你可以為自己從未患上蛀牙而感謝那些通常無所事事的粒子。