В поясе астероидов, области в пространстве между Марсом и Юпитером, находится астероид 33 Полигимния. Его название, взятое в честь греческих музы священных гимнов, отличает этот астероид от других, которые составляют пояс космических камней между внутренними и внешними планетами. Однако 33 Полигимния вызывает особый интерес у астрофизиков, так как предполагается, что он может быть компактным сверхплотным объектом (CUDO). Это связано с его невероятно высокой плотностью, которая может указывать на наличие элементов, ранее не обнаруженных в природе.
Первоначальные измерения астероида 33 Полигимния показали плотность в 75,28 г/см3, что настолько необычно, что один из исследователей назвал этот результат нереалистичным.
Ученые из Университета Аризоны решили проверить, насколько достоверны такие высокие плотности, не прибегая к общепринятым моделям, связанным с темной материей. Используя модель Томаса-Ферми, которая помогает описать поведение атомов, они предположили, что 33 Полигимния могла бы содержать сверхтяжелые элементы. Эти элементы стали бы стабильными при атомном номере около 164, что исследователи называют "островом ядерной стабильности". Результаты этого исследования были опубликованы в журнале The European Physical Journal Plus.
Ян Рафельски, один из соавторов исследования, пояснил:
Мы выбрали эту модель, несмотря на ее некоторую неточность, потому что она позволяет систематически изучать поведение атомов в зависимости от атомного номера за пределами существующей периодической таблицы. Кроме того, она позволила нам быстро исследовать большое количество атомов.
Среди известных стабильных элементов самым тяжелым является редкий платиноидный металл, известный как осмий с атомным номером 76. Некоторые элементы с более высокими атомными номерами созданы синтетически, но их чрезвычайно короткий период полураспада делает их использование ограниченным. Однако исследователи утверждают, что астероиды, такие как 33 Полигимния, могут содержать теоретические элементы с атомным номером 164, значительно превосходящие по массе осмий. Их исследование подтверждает, что такие элементы могут иметь плотность от 36 до 68,4 г/см3, что ближе к невероятной плотности астероида.
Ян Рафельски заключает:
Все сверхтяжелые элементы, будь то крайне нестабильные или даже не наблюдаемые, ранее объединялись как 'унобтаиум'. Идея о том, что некоторые из них могут быть достаточно стабильными, чтобы их можно было найти внутри нашей Солнечной системы, представляет огромный интерес.
Научные исследования NASA в настоящее время ускоряются в направлении получения образцов с астероидов внутри нашей Солнечной системы. Недавно было объявлено о наличии воды и углерода в образцах, полученных с астероида Бенну. Планируется также новая миссия к астероиду Психе, который является "металлическим миром" и находится в поясе астероидов. Возможно, подобные исследования CUDO, включая 33 Полигимнию, станут предметом интереса NASA, поскольку она стремится выяснить, какие элементы могут присутствовать на этих сверхплотных объектах.
