Polyhymnian tiheys, joka on arvioitu astronomisten havaintojen perusteella, ei ole yhteensopiva minkään tunnetun alkuaineen kanssa, olipa se luonnollinen tai synteettinen.
Löytö on peräisin Arizonan yliopiston tutkimuksesta, joka on julkaistu The European Astrophysical Journal Plus -lehdessä, ja se on herättänyt huomattavaa kohua tiedeyhteisössä. Tutkijat arvelevat, että asteroidi 33 Polyhymnia, joka löydettiin vuonna 1854 mutta jota on tutkittu yksityiskohtaisesti vasta nyt, saattaa sisältää kemiallisia alkuaineita, joita ei ole jaksollisessa järjestelmässä. Avain on sen poikkeuksellisessa tiheydessä: se on niin suuri, että se ylittää jopa osmiumin, joka on tihein tunnettu stabiili alkuaine maapallolla.
Toisesta maailmasta tullut esine
Polyhymnian tiheys, joka on arvioitu astronomisten havaintojen perusteella, on ristiriidassa kaikkien tunnettujen alkuaineiden, luonnollisten tai synteettisten, kanssa. Edes laboratoriossa syntetisoidut superraskaat alkuaineet, kuten oganeson (Z=118), eivät pysty selittämään mitattuja arvoja, koska ne ovat epästabiileja ja niiden puoliintumisaika on hyvin lyhyt. Tekijöiden mukaan ainoa uskottava selitys on, että asteroidin ydin koostuu materiaaleista, jotka eivät ole nykyisen tietämyksemme piirissä.
Tutkiakseen tätä ajatusta tutkijat käyttivät Thomas-Fermi-relativistista mallia, teoreettista työkalua, jonka avulla voidaan arvioida hypoteettisten, jaksollisen järjestelmän ulkopuolisten alkuaineiden atomisia ominaisuuksia. Tulokset viittaavat ”stabiilisuuden saaren” olemassaoloon atomiluvun Z=164 ympärillä. Jos tällaisia alkuaineita olisi olemassa, niiden tiheys voisi olla teoreettisesti 36–68,4 grammaa kuutiometriä kohti, mikä on mahdotonta saavuttaa maapallolla tunnetulla kemialla.
Tämäntyyppiset kappaleet on luokiteltu CUDO-nimikkeeseen (Compact Ultra Dense Objects), joka on teoreettinen kategoria, joka kattaa materiaalit, jotka saattavat rikkoa klassisen fysiikan lakeja. Vaikka hypoteesi on vielä spekulatiivinen, sen muotoilu avaa kiehtovan skenaarion: että aurinkokunnassa on eksoottisen aineen esiintymiä, joihin ei pääse käsiksi maapallolla, mutta jotka ovat havaittavissa asteroideissa ja meteoriiteissa.
Fyysikko Jan Rafelski, tutkimuksen toinen tekijä, muistuttaa, että kaikki nämä hypoteettiset elementit on koottu yhteistermiin unobtainium, juuri siksi, että niitä on mahdotonta saada normaaleissa olosuhteissa, kuten El Confidencial kertoo. ”Ajatus siitä, että jotkut niistä voivat olla riittävän stabiileja, jotta niitä voitaisiin löytää aurinkokunnastamme, on jännittävä”, hän totesi. Jos tämä vahvistuu, se merkitsisi radikaalia muutosta tavassamme ymmärtää jaksollista järjestelmää ja aineen kehitystä.
Tieteen ulkopuolella Polyhymnian tapaus herättää kauaskantoisia kysymyksiä. Voisiko näillä eksoottisilla alkuaineilla olla uusia teknologisia tai energiakäyttömahdollisuuksia? Olisiko niitä mahdollista hyödyntää jonain päivänä avaruuden kaivostehtävissä, joita virastot ja yksityiset yritykset jo suunnittelevat?
