Nicht nur in Zahnpasta: Fluor in weit entfernter Galaxie nachgewiesen

Astronomen haben Fluor in einer sehr weit entfernten Galaxie gesichtet. Es ist eine der ersten Entdeckungen von Fluor außerhalb der Milchstraße und ihrer Nachbargalaxien. Die Entdeckung gibt Aufschluss darüber, wie das Element im Universum gebildet wird.

Mittels des Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) in Chile entdeckte ein Team von Astronomen dieses Element in einer Galaxie, die so weit entfernt ist, dass ihr Licht über zwölf Milliarden Jahre brauchte, um uns zu erreichen. Die Astronomen sehen die Galaxie demnach so, wie sie aussah, als das Universum erst etwa 1,4 Milliarden Jahre alt war.

"Wir alle kennen Fluor, weil es in der Zahnpasta, die wir jeden Tag benutzen, in Form von Fluorid enthalten ist", erklärt Maximilien Franco von der Universität Hertfordshire in Großbritannien, der die neue Studie leitete.

Fluor ist ein Gas, während das uns wohl auch aus der Zahnpastawerbung bekannte, in Zähnen und Knochen sowie der Umwelt vorkommende Fluorid die Salze von Fluor sind. Wie die meisten uns bekannten und uns umgebenden Elemente entsteht Fluor im Inneren von Sternen. Die genaue Entstehung war bisher jedoch unbekannt.

"Wir wussten nicht einmal, welche Art von Sternen den Großteil des Fluors im Universum produziert", so der Astronom.

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Franco und seine Mitarbeiter entdeckten Fluor in Form von Fluorwasserstoff in den großen Gaswolken der weit entfernten Galaxie NGP-190387. Sie gingen davon aus, dass die Sterne, in denen Fluor entstanden war, relativ kurz gelebt haben und bald ausgebrannt sein müssen, da Sterne die Elemente, die sich in ihrem Inneren durch Kernfusion bilden, am Ende ihrer Lebensdauer ins All ausstoßen.

Den Forschern zufolge sind Wolf-Rayet-Sterne die wahrscheinlichsten Entstehungsorte von Fluor, was bereits früher theoretisch vermutet wurde. Doch bisher war unklar, dass diese sehr massereichen Sterne, die nur wenige Millionen Jahre alt sind, so wichtig für die Produktion dieses Elements im frühen Universum waren.

"Wir haben gezeigt, dass Wolf-Rayet-Sterne, die zu den massereichsten bekannten Sternen gehören und am Ende ihres Lebens heftig explodieren können, uns in gewisser Weise helfen, unsere Zähne gesund zu erhalten", so Franco scherzhaft.

In der Vergangenheit wurden auch andere Szenarien für die Erzeugung und den Ausstoß von Fluor vorgeschlagen, die den Forschern aber aufgrund der Dauer der Entstehung weniger plausibel erscheinen.

"Bei dieser Galaxie dauerte es nur einige Dutzend oder Hunderte Millionen Jahre, um Fluorwerte zu erreichen, die mit denen von Sternen in der Milchstraße vergleichbar sind, die 13,5 Milliarden Jahre alt ist. Das war ein völlig unerwartetes Ergebnis", so Chiaki Kobayashi, Professor an der Universität von Hertfordshire. "Unsere Messung liefert einen völlig neuen Hinweis auf die Herkunft von Fluor, was seit zwei Jahrzehnten untersucht wird".

Bisher wurde dieses Element nur in unserer Milchstraße und ihren Nachbargalaxien sowie in einigen weit entfernten Quasaren beobachtet, also hellen Himmelsobjekten, die von supermassereichen schwarzen Löchern im Zentrum einiger Galaxien angetrieben werden. Dieser Nachweis bestätigt, dass Fluor ein Element ist, das bereits in der Frühzeit des Universums existierte.

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