Solens förfäder upphov till tandkrämens fluor

Fluor finns i vardagliga produkter som exempelvis tandkräm och fluortuggummi. Ursprunget till grundämnet fluor har dock varit något av ett mysterium. Det har i huvudsak funnits tre olika teorier om var det skapats. De resultat som forskarna nu presenterar stöder den teori som säger att fluor bildas i stjärnor av samma typ som solen, dock något tyngre, mot slutet av deras liv. Solen och planeterna i vårt solsystem har sedan bildats av material från de döda stjärnorna.

– Fluoret som vi har i vår tandkräm har alltså sitt ursprung i solens döda förfäder, säger Nils Ryde, docent i astronomi vid Lunds universitet.

Tillsammans med sin doktorand Henrik Jönsson och kolleger från Irland och USA har han studerat stjärnor som bildats vid olika tider i universums historia för att se om mängden fluor som de innehåller stämmer överens med den som teorin förutspår.

Genom att analysera ljuset som en stjärna sänder ut kan man räkna ut hur mycket av olika grundämnen den innehåller. Ljus av en viss våglängd visar på ett visst grundämne. I den aktuella studien har forskarna använt ett teleskop på Hawaii tillsammans med en ny typ av instrument som är känsligt för ljus med en våglängd i mitten av det infraröda området. Det är i det området som signalen finns i det här fallet.

– Instrument som kan mäta infrarött ljus med hög upplösning är mycket komplicerade att konstruera och har först nyligen blivit tillgängliga, säger Nils Ryde.

Olika grundämnen bildas under högt tryck och temperatur i en stjärnas inre. I fluorets fall så bildas det när stjärnan i slutet av sitt liv svällt till en så kallad röd jätte. Fluoret rör sig sedan ut till stjärnans yttre delar. Därefter kastar stjärnan av de yttre delarna och bildar en så kallad planetarisk nebulosa. Det fluor som då slungas ut blandas med den gas som omger stjärnorna, det så kallade interstellära mediet. Ur det interstellära mediet bildas sedan nya stjärnor och planeter. När de nya stjärnorna dör berikas det interstellära mediet igen.

Forskarna riktar nu även blicken mot andra typer av stjärnor. Bland annat kommer de att försöka ta reda om fluor kunde produceras i det tidiga universum, även innan de första röda jättarna hunnit bildas. De ska också använda metoden för att studera miljöer i universum som är annorlunda än den i solens omgivning, exempelvis nära det supermassiva svarta hål som finns i Vintergatans centrum. Där går kretsloppet, det vill säga där stjärnor dör och nya föds, betydligt snabbare än i solens omgivning.

– Genom att titta på fluorhalten i stjärnorna där kan vi säga någonting om ifall processerna de bildas genom också ser annorlunda ut, säger Nils Ryde.

Resultaten publicerades nyligen i den vetenskapliga tidskriften Astrophysical Journal Letters, länk till artikeln.

Emelie Hilner