拿起牙膏的外包装盒，你可能会在成分中看到“氟化钠”之类的字眼。正如我们知道的那样，氟是一种对牙齿健康很重要的元素，它能强化牙釉质，有助于防止蛀牙。然而，牙膏可能并不会激发你太多的想象力，但就像地球上所有的东西一样，从平凡到伟大，氟化物——这个与微笑有关的故事，也有着它的宇宙起源。
在一项发表于《自然-天文学》上的新研究中，天文学家揭示了它的起源故事。事实上，所有的自然元素都诞生于很久以前的宇宙中。氢是其中最古老的一种元素，它形成于宇宙大爆炸后不久。在大爆炸的几分钟内，氦、氘、锂这些较轻的元素也在大爆炸核合成过程中形成了。自那之后，几乎所有的其他元素都是在与恒星的生死有关的过程中形成的。
氟是核天体物理和恒星天体物理学中最有趣的元素之一。1992年，科学家首次对太阳以外的其他恒星进行了氟丰度测量。在新研究中，天文学家利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵（ALMA）观测了一个名为NGP-190387的遥远星系。他们的观测数据揭示了一些意想不到的信息：光线在1.32毫米波的波长处出现了下降。这一结果令天文学家十分兴奋，因为它为星系在最初形成后不久的化学元素提供了信息。
在早期星系中观察到的元素种类越多，就越有助于我们理解当时的化学物质的富集过程。目前，天文学家已知在宇宙中有几种不同的过程可以导致氟的产生，例如在核心坍缩超新星爆炸中，在一些已经燃烧了核心中的大部分氢和氦的渐近巨分支恒星中，等等。研究人员认为，一种名为沃尔夫-拉叶星的恒星是一种可能的氟来源。
越来越多的证据表明，在早期宇宙中，星系的增长速度快得惊人，那时恒星的形成和化学物质的富集都处于井喷式的状态，这些过程为我们今天所看到的宇宙奠定了基础。现在，新的研究结果再次为这种观点增添了新的证据，也为120亿年前的天体物理学提供了新的详尽见解。与此同时，最重要的是，它表明了和我们的微笑有关的故事，像时间一样古老。