Yahoo奇摩新聞 天文學家發現人體元素宇宙起源：「氟」誕生之處，竟在遙遠的120億光年之外！
「我們都是星塵。（We are all star stuff.）」
──天文學家薩根（Carl Sagan, 1934 – 1996）
正如薩根所說，我們確實都是星塵組成的。天文學家在距離我們超過120億光年的星系中，首度探測到一種在我們身體內也能發現的元素──氟，人體骨骼和牙齒都有氟化物的存在。
這份研究4日刊登在期刊《自然天文學》（Nature Astronomy），主要作者、英國赫特福夏大學（University of Hertfordshire）天體物理學研究員法蘭科（Maximilien Franco）在聲明中解釋這項發現的意義：「我們都知道氟是什麼，因為我們每天使用的牙膏含有氟化物，但我們原來根本不知道哪些恆星產生了宇宙裡大部分的氟！」
另一位共同作者、赫特福夏大學的吉齊（James Geach）在澳洲獨立媒體「對話」（The Conversation）撰文指出，「一般人可能不會去深究牙膏內含的元素，但就像地球上所有事物一樣，從雄偉到平凡，氟化物──以及微笑的故事─也有宇宙起源。現在，我和我的同事在《自然天文學》上發表了一篇論文，對此稍微有所解釋。」
大霹靂（Big Bang）與宇宙演化（Wikipedia / Public Domain）
在太陽系、地球甚至我們身體中發現的自然元素，都是起源於恆星核心，在其爆炸的過程中被釋放出來。吉齊解釋，宇宙歷史上，幾乎所有元素都是很久很久以前形成的，氫是最古老的元素，在大約140億年前的宇宙大爆炸不久後出現，大爆炸的幾分鐘內，氦、氘和鋰等輕元素也在這個「太初核合成」的過程中形成，「從那時起，幾乎所有其他元素都在恆星生死過程中產生。」
但氟是如何在恆星的一生中形成？始終是謎團。
直到，研究人員使用智利的進無線電望遠鏡「阿塔卡瑪大型毫米波天線陣列」（The Atacama Large Millimetre Array, ALMA），這款全球最先進的觀測工具，能使研究者看見遙遠星系的冰冷塵埃和氣體散發出的光。終於，他們在一個位在120億光年外、名為「NGP-190387」的恆星初形成星系中探測到氟。
所有生命與非生命的誕生，都源於恆星和它周圍一切的毀滅。（圖片取自pixabay）
氟的宇宙起源
研究人員發現，「NGP-190387」星系中存在「氟化氫」氣體雲，其微弱的光芒歷經了120億年的時間才到達地球這裡，天文學家認為這個星系的狀態「呈現了宇宙只有大約14億歲時的樣子」。
吉齊指出，學界原先認為氟產生的方式包含：透過恆星演化接近末期時經歷的劇烈爆炸──超新星（Supernova），或藉由亮紅色的漸近巨星支星（AGB）在接近生命盡頭時，燃燒核心內大部分的氫和氦。
但這兩種過程中形成的氟濃度遠低於「NGP-190387」星系，讓天文學家不禁疑惑，還有尚未發掘的方式可以形成氟。研究人員認為，沃夫－瑞葉星（Wolf-Rayet star）可能是唯一的解釋方法，因為他們發現在該星系中釋放出氟的恆星「很年輕就死了」，這表明它們可能是沃夫－瑞葉星。
沃夫－瑞葉星在宇宙中非常罕見，浩瀚無垠的銀河系裡只有幾百顆被編入目錄。一億顆恆星中只有一顆的質量足以成為沃夫－瑞葉，此類星體的本體是一顆質量非常巨大的恆星，大約是太陽的十倍以上，它在演化末期完全失去外層的氫，就會被稱為沃夫－瑞葉，它的消亡階段持續幾十萬年，在恆星漫長的一生中，那相當短暫。
此前研究人員認為沃夫－瑞葉可能是氟的來源，但這次直接探測證實了這一點。法蘭科解釋說：「我們已經證明，沃夫－瑞葉是已知質量最大的恆星之一，它們在生命結束時會劇烈爆炸，在某種程度上幫助我們保持良好的牙齒健康。」
「這項工作為探究120 億多年前的天體物理學提供了新的詳細見解」，吉齊說，天文學界對恆星初形成時引爆的化學反應知之甚少，但這很重要，因為恆星產生的元素會像氟一樣，拋散到整個星系甚至更遠的地方，許多年後，其中一些元素甚至組成了像地球這樣的「年輕」行星，但也許這份研究的另一項主要收穫是「表明打造你完美微笑的是與時間一樣古老的故事。」
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