近25年来，天文学家们一直在苦苦探求着元素的奥秘。
研究人员大多接受这样一种观点：宇宙中所有氢、氦和微量的锂都产生于大爆炸之中。较重的核，从碳开始，则是在巨大的恒星内部（就像在大熔炉里）形成的，当这些恒星作为超新星爆发时它们便被抛入太空中。但是对于两种较轻的元素——铍和硼——和大量的锂的存在，还是无法解释。
“在大爆炸和超新星之间产生的元素不是很普通的，因此它们的来历不是那么清楚”，芝加哥大学的天文学家道格拉斯 · 邓肯（Douglas K. Duncan）说。
70年代初，天文学家们提出一种似乎可以解释这3种元素起源的理论。研究人员提出 :这3种元素是宇宙射线中的质子——高速运动——和星际间稳定的碳、氧和氮核撞击产生的碎片。
“大家都是这么认为的，我也是这么教研究生的”，邓肯说。
然而，计算表明，仅仅是这一过程，不可能产生在我们今天的太阳系附近能看到这么多的碳、氧和氮。这3种元素的核与高速运动质子的撞击可产生双倍硼和铍的比率以及仅仅一半的硼-11和硼-10同位素的比率。
哈勃太空望远镜的观察反而把事情弄得更复杂。用哈勃戈达德（Goddard）高分辨率的摄谱仪，天文学家们首次测量了星系中最古老的8颗恒星上硼的丰度，这些星可以追溯到银河系形成之初——100亿年前，这就为我们提供了久远年代硼的丰度记录。
令许多天文学家惊奇的是，现今的研究表明，很久以前硼的丰度并不低于今天星际间的丰度。这一发现与硼形成于高速的质子和较重的元素相撞击的观点不一致。100亿年前，“星系中没有那么多的碳、氧和氮，所以质子要撞击的靶没有那么多”，邓肯说。因此，在遥远的过去，硼、锂和铍应该是很稀少的。
为了对早期宇宙中何以有那么多的3种元素作出解释，邓肯和他的同事们将老观点中的主要角色颠倒了一下。不是高速的质子撞击低速的碳、氮和氧，而是较重的高速运动的核去撞击低速的质子。
颠倒角色后好像没有什么差异，但是用新的模型算出的这几种元素的丰度无论是比今天，还是比早期宇宙都要多些。
在宇宙中，超新星爆发是常见的，重核——包括碳、氮和氧——可能加速到相当的速度，但是在星际间它们仍是相当少的。质子——大爆炸中产生的——在早期宇宙中则相当丰富。
邓肯组根据最近通过对哈勃太空望远镜收集到的资料分析，以及对1992年邓肯、奥斯汀得克萨斯大学的戴维 · 兰伯特（David L. Lambert）和德国班贝格爱尔朗根-纽伦堡大学的迈克尔 · 伦克（Michael Lemke）的观察报告研究后得出以上结论的。
兰伯特说，邓肯“分析了许多恒星，研究了许多资料，但是得出的结果却和我们首次得到的相同。”
9月在马里兰Greenbelt NASA戈达德太空飞行中心举办的戈达德摄谱仪资料分析会上，邓肯及其同事们对他们的研究作了介绍。在这次会议上，戈达德的鲁文 · 拉马蒂（Reuven Ramaty）和他的同事们出示的计算表明，在银河系早期，超新星的爆发可以提供足够多的碳、氮和氧。
这一新模型的根据出自两项独立的研究。1994年，荷兰乌得勒支太空研究组织的汉斯 · 布洛门（Hans Bloemen）及其同事用设在康普顿7射线天文台（GRO）的天文望远镜对猎户座一离地球最近的恒星形成之处——分子云发出的宽广的连续射线进行了分析。这里挤满了巨大的恒星和超新星，布洛门说，这么宽广的7射线源和它们发出的能量表明，它们来自高速运动的碳、氧核，这些碳、氧核可能是被超新星拋入到太空中的。
布洛门的解释是可以接受的。另一台GRO望远镜对猎户座的短期观察则无法发现这些射线。但是如果他是对的，超新星还真能提供丰富的高速运动的重核，而这些重核正是邓肯组的观点中要产生的锂、铍和硼所必需的。
在另一项研究中，俄亥俄托莱多大学的史蒂文 · 弗德曼（Steven R. Federman）和他的同事们（包括兰伯特）用戈达德摄谱仪沿着星际间附近的3条恒星谱线测量到比较多的硼-10和硼-11。
弗德曼组已经完成了对2条谱线——天蝎座和猎户座——的资料分析。这些恒星位于天空的另一面，离地球有300光年。研究人员认为，地球附近的星际间硼-11的丰度是砌-10的4倍。弗德曼补充道，这一比值相似于以前发现的陨星——可以追溯到45亿年前太阳系形成之初的比率。
他说，这种新的方法——高速的碳、氧核撞击低速的质子一要对观察到的硼-11和硼-10的比率作出解释。弗德曼补充道，依照老模型的规则，高速的质子和重核撞击可以产生很多的硼同位素，而让高速重核撞击质子却只能产生很少的砸同位素，
弗德曼说：“这是令人高兴的事情，因为（他的小组和邓肯组）的测量是可以互补的，邓肯测量了硼的丰度，而我们测量了硼的同位素比率。”这两项研究，他说，可以得出同样的结论。
“关于元素的起源人们一直被困在通常的观念之中”，邓肯说。“你说，你知道我体内的元素来自何处？”他们问。到了元素之谜解开的那一天，那会是多么的激动人心！
[Science News，1996年11月2日]