天文学家认为他们大致了解宇宙的化学史。故事是这样的，在大爆炸后的最初几分钟，宇宙质量的99%以上凝结成氢和氦的原子核，这是两种最轻的元素；其余的变成了锂，这是下一个元素。由于宇宙正在快速膨胀，原始等离子体很快变得过于稀疏，无法将更重、更复杂的原子核融合在一起。这些元素是在大爆炸很久之后，通过恒星炽热、致密核心中的核聚变产生的。之后，它们通过超新星爆炸散布到太空中。
这个故事的一个推论是，除了在它们隐藏的核心中产生的重元素之外，非常老的恒星应该只包含大爆炸的产物：氢、氦和少量的锂。这就是为什么最近两支独立天文学家团队的观测如此有趣。研究人员在我们的星系中最古老的恒星中，在环绕银河系旋涡盘球状晕中寻找，发现了至少有一颗含有高含量的铍和硼。
铍和硼，在元素周期表中位于锂之后的元素，是特殊情况。尽管它们也在恒星核心中产生，但它们非常脆弱，会在核心中迅速分解。天文学家长期以来一直认为，在恒星大气中看到的铍和硼不是通过聚变形成的，而是通过裂变形成的，即宇宙射线——以高速穿过星系的原子粒子——撞击太空中较重的原子。
但是，当德克萨斯大学的肖恩·瑞安及其同事将望远镜对准距我们200光年的古老恒星HD 140283时，他们看到的铍含量是当前我们星系中宇宙射线含量所能解释的十倍。与此同时，太空望远镜科学研究所的道格拉斯·邓肯及其同事则将哈勃望远镜对准了同一颗恒星。他们发现它含有异常高含量的硼。
这些结果意味着以下两种可能性之一。最激进的可能性是，大爆炸的元素合成并未在锂处停止。另一种可能性是，铍和硼确实是在我们星系中通过裂变产生的——但那是在一个宇宙射线充斥的时期。
当瑞安和邓肯今年早些时候公布他们的结果时，他们倾向于第一种可能性。邓肯说：“我们真的希望是大爆炸，因为那样会吸引更多人感兴趣。天文学中有一种‘大即是好’的心态，你知道的——越大越好。”
从大爆炸中产生铍和硼将是一个重大发现。这将意味着宇宙学家的标准宇宙模型——认为早期宇宙是一个均匀的粒子海洋——是错误的。要制造比锂更重的元素，原始物质必须是“结块的”，即点缀着致密的等离子体团块，实际上是“纳米恒星”，在那里，即使只有几秒钟，也可能存在聚变更重原子核的条件。
这个结论可能仍然是真的，但瑞安和邓肯现在倾向于第二种可能性：铍和硼是由宇宙射线产生的。他们认为，他们恒星中的铍与硼的比例，似乎与物理学家用原子粉碎机模拟宇宙射线时得到的结果相匹配。
但是，要产生在HD 140283中看到的铍和硼的含量，那么从恒星诞生所处的星际云中一定有大量的宇宙射线在穿梭。邓肯说，婴儿时期的银河系可能是一个暴力、恒星爆发的星系，其中大质量恒星迅速形成并以超新星的形式爆炸，喷发出大量的宇宙射线。邓肯说，这些结果确实是我们星系诞生时的化石证据，它们告诉我，曾经发生了一些戏剧性的事情。想象一下，这个巨大的、湍流的气体云在坍缩，但其中却充满了火花——所有这些爆炸都在里面发生。
邓肯计划通过分析比HD 140283更古老的恒星来检验这一设想。这些恒星应该是在一些喷射宇宙射线的爆炸发生之前诞生的，因此应该含有较少的铍和硼。但如果它们含有与HD 140283相同的含量，那就意味着所有古老的恒星都从大爆炸中继承了它们的铍和硼。无论哪种情况，天文学家都将改写教科书：要么是元素起源的故事，要么是银河系诞生故事。
