Certains astéroïdes pourraient contenir des éléments chimiques encore inconnus

L’Univers continue de fasciner et de poser des énigmes aux scientifiques. L’une des plus récentes découvertes vient d’un astéroïde hors du commun, 33 Polyhymnia. Non seulement ce corps céleste affiche une densité remarquable, mais il pourrait également renfermer des éléments atomiques encore inconnus sur Terre. Dans une étude publiée dans The European Physical Journal Plus, une équipe de chercheurs de l’université de l’Arizona s’est penchée sur cette curiosité cosmique.

Un astéroïde pas comme les autres

L’équipe de recherche s’est intéressée aux objets compacts ultra-denses (CUDO), des corps dont la densité surpasse celle de l’osmium, l’élément naturel le plus dense connu à ce jour. Il existe dans notre Système solaire d’innombrables astéroïdes, mais 33 Polyhymnia retient particulièrement l’attention des physiciens. 

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Cet astéroïde est si dense que même l’osmium, l’élément stable naturel le plus dense, avec ses 76 protons, pâlit en comparaison. Sa densité est tellement élevée qu’elle dépasse celle de tout matériau atomique connu, le classant ainsi comme un potentiel CUDO à composition indéterminée, mentionne l’étude. Cette densité est particulière parce qu’elle pourrait être le signe de la présence d’éléments encore inconnus.

La quête des éléments inconnus

Le tableau périodique, tel que nous le connaissons, est loin d’être complet. En effet, il existe des éléments avec des numéros atomiques supérieurs à ceux actuellement répertoriés, mais ces éléments sont généralement instables et ont une durée de vie très courte. Pour comprendre la nature de ces éléments potentiels, les chercheurs ont analysé ceux dont le numéro atomique (Z) est supérieur à ceux du tableau périodique actuel. 

Bien que des éléments comme l’oganesson, découvert en 2002, possèdent des numéros atomiques élevés. Il a été créé en bombardant du californium-249 avec des atomes de calcium-48. Son numéro atomique est 118. Les éléments situés au sommet du tableau périodique présentent souvent une radioactivité, une instabilité et des demi-vies extrêmement brèves. 

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Les chercheurs de l’Arizona ont utilisé le modèle relativiste Thomas-Fermi pour estimer la densité de ces éléments hypothétiques et ont même identifié un « îlot théorique de stabilité nucléaire » autour du numéro atomique 164. Si une partie significative de l’astéroïde 33 Polyhymnia est composée de ces métaux super-lourds, cela pourrait expliquer sa densité exceptionnelle.

Les implications de la découverte

L’étude, bien que préliminaire, ouvre un champ des possibles vertigineux. Si ces éléments super-lourds sont effectivement stables, ils pourraient être présents dans le noyau de certains astéroïdes très denses, dont 33 Polyhymnia est le plus illustre représentant. 

Jan Rafelski, un des co-auteurs de l’article, souligne que tous les éléments super-lourds, qu’ils aient été observés ou non, sont souvent qualifiés d’« unobtainium ». « L’idée qu’ils pourraient exister au sein même de notre Système solaire est fascinante », déclare-t-il. Cette découverte aurait des implications non seulement pour la physique fondamentale, mais aussi pour des applications pratiques, comme l’exploitation minière spatiale.

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L’astéroïde 33 Polyhymnia, par son énigmatique densité, a relancé le débat sur la nature et l’existence d’éléments atomiques non encore découverts. Bien que les conclusions soient encore à un stade préliminaire, l’excitation dans la communauté scientifique est palpable.