Fluor fra stjernene

Neste gang du tar fram fluortannkremen, send en vennlig tanke til stjerner som ga sitt liv for at du skulle få sunne tenner. Fluor ble nemlig dannet for milliarder av år siden inne i røde kjempestjerner, ifølge nye funn.

Ulike grunnstoffer dannes inne i stjernene under høyt trykk og høy temperatur, og hvis teorien er rett oppsto fluor inne i røde kjemper mot slutten av stjernenes liv. (Foto: Microstock)
Ulike grunnstoffer dannes inne i stjernene under høyt trykk og høy temperatur, og hvis teorien er rett oppsto fluor inne i røde kjemper mot slutten av stjernenes liv. (Foto: Microstock)

Hvor fluor opprinnelig kommer fra har vært omdiskutert. En teori var at grunnstoffet kunne ha oppstått i supernova-eksplosjoner, andre mente det kunne ha blitt dannet i intens solvind fra massive stjerner.

Men nå viser spektralanalyser at en tredje teori er den mest sannsynlige: fluor ble dannet inne i røde kjemper, stjerner lik vår sol mot slutten av livsløpet. Jorda og resten av solsystemet ble senere dannet fra rester av disse stjernene.

- Det samme fluor som vi har i tannkremen stammer altså fra solens døde forfedre, sier Nils Ryde, dosent i astronomi ved Lunds universitet.

Målte infrarødt stjernelys

Sammen med svenske, irske og amerikanske kolleger har han undersøkt mengden av fluor og oksygen i syv relativt nære kjempestjerner, ved hjelp av teleskop og et nyutviklet måleinstrument som kunne registrere lys i det infrarøde spekteret.

- Instrumenter som kan måle infrarødt lys med høy oppløsning er svært kompliserte å konstruere, og har først nylig blitt tilgjengelige, forklarer Ryde.

Ved  å studere stjernelysets spektrum kan man finne ut hvilke stoffer som er tilstede, og i hvor store mengder, fordi forskjellige grunnstoffer vises på bestemte bølgelengder som karakteristiske signatur-linjer i spekteret.

Fluor slynget ut i rommet

Ulike grunnstoffer dannes inne i stjernene under høyt trykk og høy temperatur, og hvis teorien er rett oppsto fluor inne i røde kjemper mot slutten av stjernens liv. 

Deretter drev stoffet ut mot stjernens ytre deler og ble slynget ut i rommet da stjernen trakk seg sammen.

Som del av det interstellare materialet ville fluor være en av ingrediensene når nye stjerner og planeter senere ble dannet – inkludert vårt eget solsystem.

Samme fluorinnhold som modeller

De syv stjernene forskerne analyserte var blitt dannet i forskjellige faser av universets historie, og de ulike mengdene fluor som var til stede ville bekrefte eller avkrefte om denne fluorteorien holdt mål.

- Mengdene som er kalkulert ut fra analysene er tilfredsstillende reprodusert med kjemiske evolusjonsmodeller som kun innbefatter fluor-produksjon i AGB-stjerner, konstaterer de i rapporten. Såkalte AGB (asymptotisk kjempegren)-stjerner har lignende masse og livsløp som sola.

- Derfor konkluderer vi at dette kan være den viktigste produksjonskilden for fluor i solsystemets nabolag, oppsummerer forskerne.

Fluorstjerner rundt svarte hull

Forskergruppa vil nå undersøke fluorinnhold i andre stjerner, for å finne ut om fluor kunne bli dannet i tidlige tider av universet - før de røde kjempene dukket opp.

Sentrum av vår egen galakse kommer også under lupen, der forholdene er helt forskjellige fra vår egen gren av Melkeveien. Stjernene kretser rundt et massivt svart hull og har et mye raskere livsløp enn på våre kanter.

- Ved å undersøke fluorinnholdet i disse stjernene kan vi finne ut om dannelsesprosessen også er annerledes, sier Nils Ryde.

Men unasett hvor mye fluor som finnes der inne i galaksekjernen - ’null hull’ er det tydeligvis ingen sjanse for.

Referanse:

Jönsson, Ryde, Harper, Richter og Hinkle: Fluorine in the solar neighborhood: is it all produced in asymptotic giant branch stars?, The Astrophysical Journal, juli 2014

Powered by Labrador CMS