天體物理環境下的元素核合成過程發生的精确時間，提供了天體形成和演化的基本信息，是人們探索和了解宇宙的重要參數。因此，确定天體年齡已成為現代天體物理學的一項基本任務。其方法之一是通過研究古老星體中長壽命放射性元素钍與鈾（其壽命足以與宇宙年齡相比）的豐度比随時間的變化來确定天體的年齡，并以此作為宇宙年齡的下限。其中，钍與鈾目前的豐度比可由天文觀測得到，其初始豐度比可通過快中子俘獲過程模型來預言。

2009年12月22日出版的《物理評論C》[PHYSICAL REVIEW C 80, 065806 (2009)]上刊發了北京大學牛中明（第一作者），beat365英国官网网站物理科學與核能工程學院孫保華（第二作者）與孟傑（通信作者）等人的論文“Influence of nuclear physics inputs and astrophysical conditions on the Th/U chronometer”，報道了該研究團隊在宇宙紀年學研究中取得的新進展。 2010年01月04日，Physics網站首頁（physics.aps.org）在Synopsis專欄以“Calibrating the cosmic clock”為題報道了這一研究新進展。

該工作研究了钍與鈾初始豐度比的不确定性，尤其關注于那些用來計算原子核質量的模型的重要性。利用太陽系中钍與鈾的豐度比來約束原子核質量模型，研究人員可以降低钍與鈾在星體形成之初豐度比不确定性的影響。他們發現原子核質量不确定性對钍與鈾核時鐘的影響大約有20億年，略低于天文觀測豐度不确定性的影響。除此之外，該工作還确定了三個貧金屬星BD+17^o3248，HE 1523-0901，CS 31082-001的年齡，進而給出宇宙年齡的下限為135±29億年。星體中元素豐度的新觀測數據以及原子核質量模型的進一步發展，将有助于人們了解宇宙中極端條件下發生的核合成過程的地點與時間。