Neki asteroidi su neverovatno gusti, toliko da bi mogli da sadrže teške elemente za koje čak ni ne znamo da postoje u periodnom sistemu, otkriva nova naučna studija o gustini mase, piše IFC Science.
Tim fizičara sa Univerziteta u Arizoni započeo je svoje istraživanje inspirisan mogućnošću postojanja takozvanih Kompaktnih Ultragustih Objekata (CUDO). To su nebeska tela čija gustina prevazilazi gustinu osmijuma, najgušćeg stabilnog elementa koji se nalazi u prirodi, koji ima 76 protona u svom jezgru.
“Neki od posmatranih asteroida prelaze ovaj prag gustine. Asteroid 33 Polihimnija se posebno ističe”, kaže tim u svojoj studiji.
“Pošto je gustina asteroida 33 Polihimnija daleko veća od maksimalne gustine poznate atomske materije, možemo ga klasifikovati kao CUDO nepoznatog sastava.
Traganje van poznatog
Naučnici su se fokusirali na svojstva potencijalnih elemenata sa atomskim brojevima (Z) većim od bilo kog poznatog elementa u periodnom sistemu. Iako je osmijum najgušći stabilni element, elementi sa višim atomskim brojevima su već stvoreni u laboratorijama.
Na primer, oganeson (atomski broj 118), prvi put sintetisan 2002. godine bombardovanjem kalifornijuma-249 atomima kalcijuma-48, trenutno je najgušći element u periodnom sistemu. Međutim, elementi blizu vrha tabele su generalno izuzetno nestabilni, radioaktivni i raspadaju se u neverovatno kratkim vremenima.
Koristeći relativistički Tomas-Fermijev model atoma, tim iz Arizone je modelirao svojstva elemenata van poznatih granica, pokušavajući da proceni gustine onih sa atomskim brojevima 110 i više. Analizirajući poznate elemente, nisu mogli da pronađu nijedan koji ima dovoljno visoku gustinu da objasni posmatranja asteroida 33 Polihimnija, čak i pod pretpostavkom da su stabilni.
Ostrvo stabilnosti i superteški metali
Rešenje bi moglo biti skriveno u takozvanom teorijskom “ostrvu stabilnosti”. Fizičari teoretiziraju da bi mogli postojati elementi oko atomskog broja 164 koji su, za razliku od svojih suseda, ponovo stabilni.
“Elementi sa ovog teorijskog ostrva nuklearne stabilnosti, za koje predviđamo gustine između 36,0 i 68,4 g/cm³, su verovatni kandidati”, napisao je tim. “Ako bi značajan deo asteroida bio sastavljen od ovih superteških metala, veoma je moguće da bi njegova ukupna gustina bila blizu eksperimentalno izmerene vrednosti”.
“Naši rezultati nam omogućavaju da pretpostavimo da bi superteški elementi, ako su dovoljno stabilni, mogli da postoje u jezgrima gustih asteroida poput 33 Polihimnija”, zaključuju naučnici u radu.
Implikacije koje golicaju maštu
Iako su ovo samo preliminarni rezultati, vesti su uzbudljive za sve – od laika zainteresovanih za fiziku do tehnoloških vizionara sa planovima za rudarenje svemira.
“Svi superteški elementi, i oni koji su izuzetno nestabilni i oni koji još nisu otkriveni, često se podsmešljivo nazivaju ‘unobtainijum'”, objasnio je Jan Rafelski, jedan od autora studije, u saopštenju za štampu.
“Sama ideja da bi neki od njih mogli biti dovoljno stabilni da se pronađu u našem Sunčevom sistemu je neverovatno uzbudljiva”, dodao je.
Studija je objavljena u naučnom časopisu The European Physical Journal Plus. Prethodna verzija ovog članka je prvi put objavljena u oktobru 2023. godine.
Foto: Mikael Damkier / Shutterstock.com
Izvor: B92
