小行星可能隱藏著元素周期表之外從未見過的元素

元素周期表上天然存在的最密集元素是金屬鋨。在室溫下，它形成密度22.59 克每立方厘米 –近兩倍和地球一樣密集內核并且幾乎和木星的核心.

但是太陽系中有一些物體似乎比鋨密度大得多;甚至不是行星核心，而是小行星，它們的質量不足以將礦物壓縮成超致密狀態。

這導致科學家推測，在元素周期表之外，還有天然存在的穩定元素 - 甚至超越原子序數105和118之間的不穩定放射性超重元素，這些元素僅在實驗室環境中觀察到。

目前尚不清楚超過118個質子的元素是否穩定 - 它們肯定從未被觀察到，無論是在野外還是在實驗室環境中。但理論工作表明，存在穩定島周圍原子序數 164，其中超重元素不容易發生放射性衰變，并且可能會停留，至少在一段時間內。

由于這些較重的元素預計會更密集，因此它們可以解釋涉及小行星33 多語，小行星帶中的一塊巖石，寬約50至60公里（約30至36英里）。一項測量得出了 33 個多語的密度每立方厘米75.28克，將其歸類為潛在的致密超致密物體（庫多).

極端的異常值可能是錯誤測量的結果。甚至進行這種計算的天文學家注意到這是不現實的.

但亞利桑那大學的物理學家埃文·拉福奇（Evan LaForge）、威爾·普萊斯（Will Price）和約翰·拉菲爾斯基（Johann Rafelski）想要研究這種密度是否至少在物理上是合理的。

他們的工作基于一個叫做托馬斯-費米模型，已知是形成某些原子行為的基本近似的粗略但有用的方法。在這個框架下，研究人員研究了假設的超重元素的原子結構。

“我們選擇了這個模型，盡管它相對不精確，因為它允許系統地探索原子行為作為已知元素周期表之外的原子序數的函數，”拉菲爾斯基 說.

“進一步的考慮是，它還使我們能夠在短時間內探索許多原子，我們杰出的本科生Evan [LaForge]。

他們的計算與先前預測的原子序數為164的穩定島一致。他們表明，這種元素的密度范圍在每立方厘米36到68.4克之間。這接近于33 Polyhymnia的高密度計算。

這并不意味著33 Polyhymnia是超密集的。這只是意味著，對于不需要進入神秘物質籃子的超密度測量（可能是錯誤的）可以解釋。

“這項研究的目的是確定是否可以實現具有極端質量密度的CUDO，而不需要通常調用的奇怪或暗物質,"研究人員在他們的論文中寫道.

“我們在使用相對論托馬斯 - 費米模型探索兩種不同的核系統時做到了這一點。從對標準原子核和α物質的探索來看，很明顯，這兩種類型的核物質都可以解釋CUDO中的密度，如小行星33 Polyhymnia。

他們說，這項工作證明了托馬斯-費米模型在探測假設超重元素性質方面的效用，并為更可靠的分析提供了基礎。

該研究出現在歐洲物理雜志加.

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