Ученые из Университета штата Аризона смоделировали свойства таких элементов при помощи модели атомной структуры Томаса — Ферми, обращая внимание в первую очередь на «островок ядерной стабильности» с атомным числом (Z) около 164 и стараясь охватить своим методом более экзотические типы сверхплотного материала.

Элементы с атомным числом более 104 обладают очень высоким количеством протонов и относятся к группе сверхтяжелых. Они делятся на две подгруппы: с Z от 105 до 118 могут быть получены экспериментально, но радиоактивны и нестабильны с очень коротким периодом полураспада и, поэтому, представляют только научный интерес.

Элементы с атомным числом более 118 еще не встречались ученым, но свойства некоторых из них наука предсказала. Например, у «островка ядерной стабильности» Z=164. И поскольку, в целом, плотность элементов склонна возрастать с их атомной массой, эти сверхтяжелые элементы могут оказаться крайне плотными, пишет Phys.org.

Самый плотный стабильный элемент — редкий платиновый металл осмий с атомным числом 76. Его плотность 22,59 г/см3, то есть примерно в два раза больше, чем у свинца. Объекты — обычно небесные тела — с плотностями выше этой считаются «компактными сверхплотными». Самый яркий представитель — астероид Полигимния в главном поясе астероидов Солнечной системы, между Марсом и Юпитером. Его плотность, по подсчетам астрономов, около 75 г/см3.

Как считают ученые из Университета Аризоны, Полигимния и похожие небесные тела могут состоять из элементов с атомным числом более 118, возможно, вместе с другими типами сверхплотного вещества. Проведя расчеты по модели Томаса — Ферми, они подтвердили предсказание о том, что атомы с примерно 164 протонами в ядре, скорее всего, будут стабильными. Более того, стабильный элемент с Z=164 будет обладать плотностью от 36 до 68,4 г/см3. Эти параметры приближаются к ожидаемым характеристикам астероида Полигимния.

Все сверхтяжелые элементы — и те, которые крайне нестабильны, и те, которые попросту никто не видел — называют в шутку «унобтаниумом». Мысль о том, что некоторые из них могут оказаться достаточно стабильными, чтобы находиться в пределах Солнечной системы, открывает новые, захватывающие перспективы, считают исследователи.

Первые в истории NASA образцы астероида благополучно приземлились на Земле. Успешная посадка и сбор образцов с астероида Бенну ознаменовали завершение семилетней миссии стоимостью $1 млрд. Чтобы собрать и доставить материалы, зонд OSIRIS-REx преодолел 6 млрд километров до Бенну и обратно. Теперь образцы будут разделены между учеными и космическими агентствами, но 75% останется у NASA для последующего изучения.