ธาตุที่ ‘ไม่มี’ ในตารางธาตุ และไม่เคยเจอที่ไหนมาก่อนในจักรวาล ‘อาจ’ อยู่ที่ดาวเคราะห์น้อย 33 โพลีฮิมเนีย
นับเป็นอีกหนึ่งการศึกษาเพื่อพิสูจน์ข้อถกเถียงในวงการนักฟิสิกส์ เมื่อข้อมูลจากรายงาน ‘Superheavy elements and ultradense matter’ ของ อีวาน ลาฟอร์จ (Evan LaForge), วิล ไพรซ์ (Will Price) และ โยฮัน ราเฟลสกี (Johann Rafelski) จากมหาวิทยาลัยแอริโซนา (Arizona State University) สหรัฐอเมริกา ที่เผยแพร่อยู่ในวารสารวิชาการ The European Physical Journal Plus เปิดเผยว่า ดาวเคราะห์น้อย 33 โพลีฮิมเนีย (Asteroid 33 Polyhymnia) ‘อาจ’ มี ‘ธาตุที่อยู่นอกตารางธาตุ’ ซึ่งอาจเป็นองค์ประกอบที่ยังไม่เคยพบเห็นมาก่อนบนโลก
หลังจากการค้นพบและศึกษาเกี่ยวกับดาวเคราะห์น้อย 33 โพลีฮิมเนีย ตั้งแต่ปี 1854 ทำให้นักวิทยาศาสตร์ทราบว่าดาวเคราะห์น้อยดวงนี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 50-60 กิโลเมตร และสามารถวัดความหนาแน่นครั้งแรกได้มากถึง 75.28 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร
ด้วยความหนาแน่นของดาวเคราะห์น้อย 33 โพลีฮิมเนีย ที่มากกว่าความหนาแน่นสูงสุดที่เคยค้นพบกันมา ทำให้นักวิทยาศาสตร์บางคนเชื่อว่าอาจมี ‘วัตถุบางอย่าง’ ที่มีเลขอะตอมสูงสุดได้ที่ 164 ซ่อนอยู่
นอกจากนี้ ทีมนักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแอริโซนายังกล่าวอีกว่า พวกเขาได้รับแรงผลักดันในการศึกษาครั้งนี้ จากความเป็นไปได้ของ ‘วัตถุที่มีความหนาแน่นสูงเป็นพิเศษ’ หรือ CUDO (Compact Ultradense Objects) ที่มีความหนาแน่นมากกว่าธาตุที่มีความหนาแน่นสูงที่สุดที่พบเจอในธรรมชาติ อย่าง ‘ออสเมียม’ (Osmium; Os)
ออสเมียมมีความหนาแน่นถึง 22.59 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร มีเลขอะตอมอยู่ที่ 76 หมายความว่ามีโปรตรอนอยู่ในนิวเคลียส 76 ตัว ซึ่งตัวเลขเหล่านี้ทำให้ออสเมียมมีความหนาแน่นมากกว่าแกนโลกเกือบ 2 เท่า และเกือบเท่ากับแกนกลางของดาวพฤหัสบดี
โดยปกติแล้วออสเมียมเป็นธาตุที่ ‘หนาแน่น’ ที่สุด ‘ตามธรรมชาติ’ ในตารางธาตุ (The Periodic Table) แม้จะมีธาตุอื่นที่มีโปรตรอนมากกว่า เช่น ธาตุที่มีเลขอะตอมสูงถึง 105-118 แต่ก็เป็นธาตุที่มนุษย์สังเคราะห์ขึ้นมาทั้งสิ้น
แม้จะมีนักฟิสิกส์จำนวนหนึ่งไม่เชื่อและคิดว่าน่าจะเกิดจากการวัดและคำนวณผิดพลาดจากการวัดมากกว่า แต่ทั้ง อีวาน, วิล และโยฮัน ได้ทดสอบและคำนวณถึงความเป็นไปได้ โดยการใช้ ‘แบบจำลองอะตอมโธมัส-เฟอร์มี’ (Thomas-Fermi Model) ซึ่งเป็นวิธีกว้างๆ แต่มีประโยชน์ในการศึกษาพฤติกรรมพื้นฐานของอะตอมบางประการ
ผลการคำนวณของพวกเขาสอดคล้องกับการคาดการณ์ในอดีตที่ระบุว่า ธาตุที่มีเลขอะตอม 164 จะมีความหนาแน่นระหว่าง 36-68.4 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ซึ่งตัวเลขจากการทดลองนี้ใกล้เคียงกับดาวเคราะห์น้อย 33 โพลีฮิมเนีย
แม้ผลการศึกษาจะสามารถสรุปได้ว่า ‘อาจ’ มีธาตุหนาแน่นสูงที่ไม่ถูกเคยค้นพบมาก่อนในจักรวาล แต่ทีมผู้วิจัยเองก็เน้นย้ำว่าก็ยังมีความเป็นไปได้เช่นกันที่ตัวเลขของดาวเคราะห์น้อยอาจเกิดจากความผิดพลาด อย่างไรก็ตาม การทดลองในครั้งนี้ก็เป็น ‘เรื่องน่าตื่นเต้น’ ในวงการวิทยาศาสตร์ ที่ชี้ให้เห็นว่าอาจมีสิ่งที่มนุษย์ ‘ยังไม่รู้’ อีกมากในเอกภพ
อ้างอิง
- Superheavy elements and ultradense matter https://shorturl.asia/2iPj7
- Asteroid 33 Polyhymnia May Contain Elements Outside The Periodic Table https://shorturl.asia/9nRu8
- Asteroids May Be Hiding Never-Seen Elements From Beyond The Periodic Table https://shorturl.asia/0DR3G
- Environman https://shorturl.asia/5i8uy