Нейтрино, ежесекундно пролетающие сквозь тело человека без вреда для его здоровья, создали большую часть фтора во Вселенной. Таким образом, данные слабо изученные элементарные частицы внесли большой вклад в борьбу с кариесом (именно этот элемент является химической основой большинства зубных паст). О новом исследовании происхождения фтора со ссылкой на The Astronomical Journal сообщает Science News.
Фтор (атомное число — девять) занимает в периодической таблице Менделеева место между кислородом и неоном, однако во Вселенной встречается относительно редко. Кислород — третий по распространенности элемент (после водорода и гелия), неон — пятый или шестой (оба элемента вылетают в космос после взрыва звезд), а фтор не входит даже в первую 20-ку.
Чтобы прояснить истоки этого элемента, американские астрономы Кэтрин Пилачовски (Catherine Pilachowski) и Кэмерон Пэйс (Cameron Pace) исследовали 79 звезд с помощью 2,1-метрового телескопа Национальной обсерватории Китт-Пик (штат Аризона). Ученые искали газ фтороводород, способный поглощать инфракрасное излучение и благодаря этому оставляющий след на спектре излучения звезды.
Фтор нашли на 51 звезде, причем в таком количестве, что источником его могут быть только нейтрино, создающие этот элемент во время вспышек сверхновых. Во время процесса выделяется примерно 10 в 58 степени нейтрино. Некоторым частицам удается выбить протон или нейтрон у части ядер атомов неона в звездах, что и дает на выходе фтор.
Открытие астрономов идет вразрез с результатами предыдущей работы по данной теме: Хенрик Йонссон (Henrik Jönsson) из Лундской обсерватории обнаружил в звездах гораздо меньшую концентрацию фтора. По его мнению, этот элемент появляется не из-за нейтрино, а в обычных ядерных реакциях в звездах на асимптотической ветви красных гигантов, сжигающих водород и гелий. Затухая, они «отдают» свои внешние слои (вместе с фтором) всей галактике.
Спор между Йонссоном и Пилачовски-Пэйсом может быть разрешен корректным определением температуры изучаемых звезд: так как фтороводород распадается при высокой температуре, спектры теплых звезд показывают меньше фтора, чем спектры холодных (при одинаковом реальном количестве). То есть для точного определения концентрации фтора потребуется заслуживающий доверия метод определения температуры.
Тем не менее ученые, не входящие в состав спорящих коллективов, считают, что именно нейтрино сверхновых звезд дают от половины до двух третьих запасов фтора на Земле и, следовательно, обеспечивают людям защиту от кариеса.
