天文学家在120亿光年外的星系中发现氟化物元素

天文学家第一次在一百二十亿光年之遥的星系中探测到氟，这是一种在我们的骨骼和牙齿中以氟化物存在的元素。

我们每天使用的牙膏中都含有氟化物，就如同大多数元素一样，氟是在恒星内部产生的，但直到现在我们还不知道这种元素是如何产生，甚至不知道是哪种类型的恒星产生了宇宙中大部分的氟。 研究团队在遥远星系NGP-190387的巨大气体云中发现了氟（以氟化氢的形式），我们看到的宇宙只有十四亿年的历史，大约是当前宇宙的10%年龄。 恒星死亡时会排出其核心中形成的元素，这意味着产生氟的恒星一定很快就存在，死得也快。

研究团队认为寿命只有几百万年的沃夫–瑞叶星（Wolf–Rayet star）是最有可能产生氟的场所，以前就曾认为是宇宙氟的可能来源，但直到现在才知道它们在早期宇宙中产生这种元素有多么重要。 除了这些恒星，过去还曾提出氟如何产生和排出的其他情况，例如：渐近巨星支星，但这些情况（其中一些需要数十亿年才能发生）可能无法完全解释NGP-190387中的氟含量。 NGP-190387只用了几千万年或几亿年的时间，氟含量就可以与已有一百三十五亿年银河系恒星中发现的氟含量相媲美，这是一个完全出乎意料的结果，研究团队的测量为氟的来源新增了一个全新的限制。

NGP-190387的发现标志着在银河系及其邻近星系之外首次检测到氟。 天文学家曾在遥远的类星体中发现过这种元素，但从未在宇宙历史的早期，在恒星形成星系中观察到这种元素。 该团队对氟的检测是一个偶然的发现，这归功于使用了太空和地面天文台，NGP-190387最初由欧洲太空总署的赫歇尔太空望远镜（Herschel Space Observatory）发现，后来由位于智利的阿塔卡马大型毫米波/次毫米波阵列（Atacama Large Millimeter/submillimeter Array）射电望远镜观测到， 就其距离而言是非常明亮的，阿塔卡马大型毫米波/次毫米波阵列射电望远镜证实NGP-190387异常光度的部分，是由另一个位在NGP-190387和地球之间非常靠近视线的已知大质量星系所造成，这个巨大的星系放大了研究团队所观察到的光，使他们能够发现数十亿年前由NGP-190387中的氟发出的微弱辐射。

未来将使用是欧洲南方天文台正在智利建设中的欧洲极大望远镜对NGP-190387进行研究，其结果将可能揭示这个星系更多的秘密。
【图：欧洲南方天文台;文：节录自台北市立天文科学教育馆网页】研究全文刊登在2021年11月4日出版的《自然》期刊 标题是：The ramp-up of interstellar medium enrichment at z

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