元素周期表中密度最大的天然元素是金属锇。在室温下，它形成固体，密度为22.59克每立方厘米 –将近两倍与地球一样稠密几乎和密度一样木星的核心。
但太阳系中有些物体的密度似乎比锇大得多。甚至不是行星核心，而是小行星，它们没有足够的质量将矿物压缩成超致密状态。
这使得科学家推测，在元素周期表之外，甚至在原子序数 105 至 118 之间的不稳定、放射性超重元素之外，还存在自然存在的稳定元素，这些元素仅在实验室环境中观察到。
目前尚不清楚具有超过 118 个质子的元素是否稳定——无论是在野外还是在实验室环境中，它们肯定从未被观察到。但理论工作表明，有一个稳定岛大约原子序数164，其中超重元素不会那么容易发生放射性衰变，并且可能会保留下来，至少会保留一段时间。
由于这些较重的元素预计密度更大，因此它们可以解释涉及 33 多神论，小行星带中的一块岩石，直径约为 50 至 60 公里（约 30 至 36 英里）。一项测量得出了 33 个 Polyhymnia 的密度75.28克每立方厘米，将其分类为潜在的致密超致密物体（想知道）。
如此极端的异常值很可能是错误测量的结果。即使是做出这个计算的天文学家指出这是不现实的。
但亚利桑那大学的物理学家埃文·拉福吉（Evan LaForge）、威尔·普莱斯（Will Price）和约翰·拉菲尔斯基（Johann Rafelski）想要调查这样的密度至少在物理上是否合理。
他们的工作基于一个称为“原子模型”的原子模型托马斯-费米模型，已知是形成某些原子行为的基本近似的一种粗略但有用的方法。在这个框架下，研究人员研究了假设的超重元素的原子结构。
“我们选择这个模型，尽管它相对不精确，因为它允许系统地探索已知元素周期表之外的原子行为作为原子序数的函数，”拉菲尔斯基 说。
“进一步的考虑是，它还使我们能够在我们优秀的本科生 Evan [LaForge] 可用的短时间内探索许多原子。”
他们的计算结果与之前预测的稳定岛位于原子序数 164 一致。他们表明该元素的密度范围在 36 至 68.4 克/立方厘米之间。这接近 33 Polyhymnia 的高密度计算。
这并不意味着 33 Polyhymnia 是超密集的。这只是意味着对超密度的测量（可能是错误的）可能有一个解释，不需要进入神秘物质篮子。
“这项研究的目的是确定是否可以实现具有极端质量密度的 CUDO，而不需要通常调用的奇怪或,”研究人员在论文中写道。
“我们在使用相对论托马斯-费米模型探索两种不同的核系统时做到了这一点。通过对标准核和阿尔法物质的探索，很明显，这两种类型的核物质都可以解释 CUDO 中看到的密度，例如小行星 33多赞美。”
他们说，这项工作展示了托马斯-费米模型在探测假设的超重元素性质方面的实用性，并为更稳健的分析提供了基础。
该研究出现在欧洲物理杂志Plus。
