Очень тяжелые космические породы, известные как компактные сверхплотные объекты (compact ultra dense objects, CUDO), обычно тяжелее осмия — самого тяжелого элемента, встречающегося на Земле. Одним из таких астероидов является 33 Полигимния, расположенный в главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Ученые уже давно озадачены его плотностью. Объект шириной 55 километров не имеет массы, необходимой для сжатия минералов в сверхплотные формы. Состав астероида сложно определить из-за небольшого размера и огромного расстояния от Земли.
Предыдущие исследования показали, что плотность таких пород, как 33 Полигимния, может объясняться частицами темной материи. Возможно, она существует не как свободно распределенные частицы, а в скоплениях внутри астероидов.
В новом исследовании ученые математически продемонстрировали, что существование CUDO можно объяснить не темной материей, а неизвестными классами химических элементов за пределами периодической таблицы, которые намного плотнее осмия. Об этом сообщает LiveScience.
Если астероиды действительно содержат сверхтяжелые элементы, это поднимет много вопросов о том, как эти элементы образовались и почему мы до сих пор не обнаружили их за пределами астероидов.
Ученые уже давно спорят о том, могут ли элементы тяжелее оганесона, последнего в таблице Менделеева, встречаться в природе и быть стабильными. Такие сверхтяжелые элементы очень радиоактивны и распадаются в течение миллисекунд благодаря отталкиванию большого количества протонов, упакованных в их ядрах.
Предыдущая работа предполагала, что существует теоретическая область таблицы Менделеева, называемая «островом стабильности» сверхтяжелых элементов вокруг атомного номера 164. При таком весе элементы не могут подвергаться быстрому радиоактивному распаду и будут существовать в течение коротких периодов времени. Новые расчеты ученых согласуются с этим предсказанием.
Чтобы прийти к своим выводам, исследователи теоретизировали атомную структуру гипотетических сверхтяжелых элементов, используя грубую модель атома, известную как модель Томаса-Ферми. Они обнаружили, что элементы с атомными номерами около 164 будут иметь плотность где-то между 36 и 68,4 граммами на кубический сантиметр.
Этот диапазон близок к расчетной плотности 75,28 грамм на кубический сантиметр для 33 Полигимнии. Результаты показывают, что сверхтяжелые элементы, если они действительно существуют, могли бы объяснить огромную плотность, наблюдаемую в астероидах и других подобных объектах.
Хотя нельзя полностью исключить темную материю как возможного обитателя сверхплотных астероидов.
Ранее специалисты NASA опубликовали результаты первого исследования образцов астероида Бенну возрастом 4,5 миллиарда лет.
