U carstvu elementarne gustoće, jedan kemijski element dominira - osmij. Na sobnoj temperaturi može se pohvaliti nevjerojatnom gustoćom od 22,59 grama po kubnom centimetru, što je istovjetno gustoći Zemljine i Jupiterove jezgre.
Neki objekti unutar Sunčevog sustava ipak premašuju gustoću osmija. To nisu planetarne jezgre, već asteroidi, koji nemaju masu potrebnu za stvaranje tako ultragustih materijala.
Ta anomalija potiče spekulacije o elementima koji postoje izvan nama poznatog periodnog sustava, nadilazeći čak i one superteške, radioaktivne između atomskih brojeva 105 i 118, koji su do sada ograničeni samo na laboratorijska okruženja.
Hipotetski "otok stabilnosti"
Pojavljuju se nagađanja o elementima koji premašuju 118 protona, a njihova stabilnost predstavlja misterij. Teorijski okviri upućuju na "otok stabilnosti" oko atomskog broja 164, gdje bi dugovječnost nasuprot radioaktivnog raspada mogla biti moguća.
Predviđajući gušća svojstva, ti hipotetski elementi mogli bi razjasniti neobičnosti oko asteroida 33 Polyhymnia. Procjenjuje se da ta svemirska stijena, koja ima promjer od 50 do 60 kilometara, ima izuzetnu gustoću od 75,28 grama po kubnom centimetru, što je potencijalno označava kao takozvani Compact Ultradense Object (CUDO).
Anomalija ili?
Iako bi to očitanje moglo biti anomalija, znanstvenici Evan LaForge, Will Price i Johann Rafelski sa Sveučilišta u Arizoni, nastojali su istražiti njegovu vjerodostojnost. Koristili su Thomas-Fermijev model, poznat po osnovnim aproksimacijama ponašanja atoma.
Odabrali smo ovaj model, unatoč njegovoj relativnoj nepreciznosti, jer omogućuje sustavno istraživanje ponašanja atoma kao funkcije atomskog broja izvan poznatog periodnog sustava, pojašnjava Rafelski.
Njihovi izračuni usklađeni su s predviđenim "otokom stabilnosti" na atomskom broju 164, ukazujući na raspon gustoće između 36 i 68,4 grama po kubnom centimetru, što je blisko odražavalo izračun visoke gustoće za asteroid 33 Polyhymnia. Iako to ne potvrđuje ultragustoću 33 Polihimnije, sugerira alternativno objašnjenje, eliminirajući potrebu za zagonetnom materijom.
Svrha naše studije bila je utvrditi mogu li se CUDO-i s ekstremnom gustoćom mase postići bez potrebe za misterioznom materijom, ističu autori istraživanja, koje je objavljeno u časopisu The European Physical Journal Plus.
Autori studije tvrde da njihov rad naglašava korisnost Thomas-Fermi modela u ispitivanju svojstava superteških elemenata i postavlja temelje za veće znanstvene analize.
Izvor: Science Alert
