Co je hustší než osmium? Kredit: Periodictableru, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Tohle zní bláznivě. Šíleně. Přinejmenším kontroverzně. Ale je za tím solidní studie ve slušně impaktovaném časopisu, takže to minimálně stojí za řeč. Uvidíme, jak se to bude vyvíjet. Tenhle pozoruhodný příběh se točí kolem planetek Sluneční soustavy, které mají problém s hustotou. Respektive jsou tak superhusté, že by mohly obsahovat chemické prvky, které zatím ještě ani oficiálně nejsou v periodické soustavě.

Johann Rafelski. Kredit: University of Arizona.

Badatele americké University of Arizona, které vedl fyzik Johann Rafelski, podle jejich slov motivoval podivuhodný fenomén CUDO (Compact Ultradense Objects). Jde o kompaktní objekty Sluneční soustavy s absurdní hustotou, která převyšuje hustotu osmia. Osmium je přitom s hustotou 22,587 g/cm³ nejhustším ze všech přirozeně se vyskytujících prvků.

Mezi astronomy je veřejným tajemstvím, že hustota některých planetek, pokud ji samozřejmě určujeme na dálku správně, přesahuje hustotu osmia. Je tedy na místě otázka, co, proboha, tato tělesa vlastně obsahují? Za pozornost stojí zejména planetka (33) Polyhymnia z hlavního pásu planetek. Její průměr je cca 62 kilometrů a její absurdní hustota značně přesahuje zmíněnou hodnotu pro osmium. Klidně je možné mluvit o CUDO objektu s neznámým složením.

Rafelski s kolegy se zaměřili na vlastnosti chemických prvků, které mají hustotu vyšší než osmium. V přírodě se obvykle nevyskytují, ale můžeme je vyrobit, i když jsou velice nestabilní. V současnosti je nejhustším prvkem ze všech, které jsou oficiálně v periodické tabulce, populární oganesson s protonovým číslem (Z) 118.

Logo. Kredit: University of Arizona.

Badatelé použili Thomasův-Fermiho relativistický model atomu a odhadovali hustotu transuranů, které už jsou v periodické tabulce, v tomto případě prvků s protonovým číslem 110 a vyšším. Zjistili ovšem, že ani tyto prvky, i kdyby nakrásně dlouhodobě stabilně existovaly v CUDO objektech, nevysvětlí pozorovanou hustotu planetky Polyhymnia.

Ve hře jsou ale ještě takzvané ostrovy stability. Podle některých předpovědí, se na periferii periodické tabulky, v oblasti kolem protonového čísla 164 ukrývají prvky, které by teoreticky mohly být velmi stabilní a tudíž představitelné v útrobách planetky Polyhymnia. Rafelski a spol. odhadují, že by tyto prvky mohly mít hustotu někde mezi 36 a 68,4 g/cm³. Pokud platí, že jsou stabilní, třeba by na Polyhymnii mohly opravdu být.

Tohle je fantastické a vzrušující. I kdyby se nakonec ukázalo, že je to celé hloupost a že jenom neumíme určovat hustotu planetek, samotná tahle představa by mohla silně motivovat průzkum Sluneční soustavy i rozvoj těžby ve vesmíru. Představte si, že by tohle někdo vydoloval a přivezl na Zemi!

Video: What is OGANESSON - Explained In 1 Minute

Video: Osmium - The DENSEST Metal On Earth!

Literatura

IFL Science 12. 10. 2023.

European Physical Journal Plus 138: 812.