Qual è la sostanza più rara dell'universo?

La sostanza più rara è l'universo è probabilmente il plasma di quark-gluon o qualcosa di simile.Questa è una fase di materia generata solo a temperature e pressioni più intense.Per la maggior parte del primo milionesimo di secondo dopo il Big Bang, l'evento esplosivo che ha creato il nostro universo, tutta la materia era nella forma di un plasma di quark-gluon.Quarchi e gluoni sono particelle che compongono nucleoni come neutroni e protoni, che a loro volta compongono gli atomi che costituiscono tutta la materia.I quark sono le particelle con massa, mentre i gluoni sono le particelle che mediano la forza che incollano i quark.Della materia.Un plasma di quark-gluon è un bagno di quark e gluoni quasi liberi, che in genere sono strettamente bloccati nei nucleoni.I nucleoni convenzionali sono così strettamente tenuti insieme che anche un'esplosione nucleare o la temperatura e la pressione nel nucleo del sole non sono sufficienti per scuoterli.Siamo stati in grado di produrlo a piacimento negli acceleratori di particelle, usando enormi quantità di energia focalizzate su ioni pesanti, dall'anno 2000. Ci sono voluti circa due decenni nel tentativo di crearla, la sostanza più rara che conosciamo.L'impresa è stata realizzata presso l'acceleratore di particelle CERN in Svizzera.Più recentemente, il grande Collider di Hadron, conduttore di CERNS, sta conducendo esperimenti sul plasma di quark-gluon.

Il plasma di quark-gluon potrebbe non essere effettivamente la sostanza più rara se risulta esistere nei centri di stelle estremamente massicce.Alcune stelle di neutroni (il residuo lasciato da alcune delle più grandi supernova) sono più dense di quanto verrebbe previsto dalla teoria, facendo sospettare che alcuni scienziati non siano in realtà stelle di neutroni, ma in realtà le stelle del quark.Le stelle di neutroni hanno un raggio tra 10 e 20 km (6-12 mi), ma una massa leggermente più grande di quella del sole.Al contrario, le stelle di Quark, se esistono, avrebbero un raggio tra 3 e 9 km (2-6 mi) e una massa paragonabile alle stelle di neutroni, rendendoli gli oggetti più densi nell'universo.La Supernova REMNANT RX J1856.5-3754, la stella dei neutroni più vicina alla Terra, è un potenziale candidato per essere una stella del quark.

Ci sono altre sostanze che contendono il titolo di sostanza più rara dell'universo.Questi includono le particelle esotiche create in collisioni di raggi cosmici molto elevati e altre particelle esotiche che esistevano all'alba dell'universo ma da allora non sono mai state viste.L'antimateria non si qualifica come la sostanza più rara dell'universo perché può ancora essere trovata fluttuante nello spazio praticamente ovunque, sebbene in proporzioni molto basse.