天体物理环境下的元素核合成过程发生的精确时间，提供了天体形成和演化的基本信息，是人们探索和了解宇宙的重要参数。因此，确定天体年龄已成为现代天体物理学的一项基本任务。其方法之一是通过研究古老星体中长寿命放射性元素钍与铀（其寿命足以与宇宙年龄相比）的丰度比随时间的变化来确定天体的年龄，并以此作为宇宙年龄的下限。其中，钍与铀目前的丰度比可由天文观测得到，其初始丰度比可通过快中子俘获过程模型来预言。
2009年12月22日出版的《物理评论C》[PHYSICAL REVIEW C 80, 065806 (2009)]上刊发了北京大学牛中明（第一作者），欧洲杯下单平台物理科学与核能工程学院孙保华（第二作者）与孟杰（通信作者）等人的论文“Influence of nuclear physics inputs and astrophysical conditions on the Th/U chronometer”，报道了该研究团队在宇宙纪年学研究中取得的新进展。 2010年01月04日，Physics网站首页（physics.aps.org）在Synopsis专栏以“Calibrating the cosmic clock”为题报道了这一研究新进展。
该工作研究了钍与铀初始丰度比的不确定性，尤其关注于那些用来计算原子核质量的模型的重要性。利用太阳系中钍与铀的丰度比来约束原子核质量模型，研究人员可以降低钍与铀在星体形成之初丰度比不确定性的影响。他们发现原子核质量不确定性对钍与铀核时钟的影响大约有20亿年，略低于天文观测丰度不确定性的影响。除此之外，该工作还确定了三个贫金属星BD+17o3248，HE 1523-0901，CS 31082-001的年龄，进而给出宇宙年龄的下限为135±29亿年。星体中元素丰度的新观测数据以及原子核质量模型的进一步发展，将有助于人们了解宇宙中极端条件下发生的核合成过程的地点与时间。
