Согласно новому исследованию плотности массы, некоторые астероиды настолько плотные, что могут содержать тяжелые элементы за пределами таблицы Менделеева.
Команда физиков из Университета Аризоны говорит, что их мотивировала возможность создания компактных сверхплотных объектов (CUDO) с массовой плотностью, превышающей плотность осмия — самого плотного встречающегося в природе стабильного элемента с 76 протонами.
«Некоторые наблюдаемые астероиды превосходят этот порог плотности массы. Особенно заслуживает внимания астероид 33 Polyhymnia», — пишет команда в своём исследовании, добавляя, что «поскольку плотность массы этого астероида намного превышает максимальную плотность массы знакомых нам астероидов, его атомную материю можно классифицировать как CUDO с неизвестным составом».
Команда изучила свойства потенциальных элементов с атомными номерами, превышающими самый высокий атомный номер в текущей таблице Менделеева. Хотя осмий является самым плотным стабильным элементом, экспериментально были получены элементы с более высокими атомными номерами.
Оганессон (Oganesson, Og), впервые синтезированный в 2002 году путём бомбардировки калифорния-249 атомами кальция-48, имеет атомный номер 118 и является самым плотным элементом в периодической таблице. Были смоделированы элементы за пределами таблицы Менделеева, а физики предсказали их свойства. Команда из Аризоны сделала то же самое, используя релятивистскую модель атома Томаса-Ферми, пытаясь оценить массовую плотность элементов 110 и выше.
Глядя на элементы, находящиеся в периодической таблице, они не смогли найти элементы с достаточно высокой плотностью массы, чтобы объяснить наблюдаемое на астероиде 33 Polyhymnia, даже если бы они были достаточно стабильными, чтобы считаться кандидатами.
«Однако элементы на другом теоретическом острове ядерной стабильности, около 164, по нашим прогнозам, будут иметь значения массовой плотности от 36,0 до 68,4 г/см 3, и они являются хорошими кандидатами», — написала команда. «Если некоторая значительная часть астероида из этих сверхтяжёлых металлов, то вероятно, что более высокая плотность массы могла бы быть близкой к экспериментально измеренному значению».
«Наши результаты по плотности массы позволяют предположить, что, если сверхтяжёлые элементы достаточно стабильны, то они могут существовать в ядрах плотных астероидов, таких как 33 Polyhymnia», — добавила команда в статье.
«Все сверхтяжёлые элементы – как крайне нестабильные, так и те, которые просто не наблюдаются – были объединены в один “унобтаиум”», — добавил в пресс-релизе Ян Рафельски, автор статьи . «Идея о том, что некоторые из них могут быть достаточно стабильными, чтобы их можно было получить из нашей Солнечной системы, является захватывающей».