Vad är det sällsynta ämnet i universum?

Det sällsynta ämnet är universum är förmodligen kvark-gluonplasma eller något liknande.Detta är en fas av materia som genereras endast under de mest intensiva temperaturerna och påtrycket.Under större delen av den första miljondelen av en sekund efter Big Bang, den explosiva händelsen som skapade vårt universum, var all materia i form av en kvark-gluonplasma.Kvarkar och gluoner är partiklar som utgör nukleoner som neutroner och protoner, vilket i sin tur utgör atomerna som utgör all materia.Kvarkar är partiklarna med massa, medan gluoner är de kraftmedicinerande partiklarna som limmar ihop kvarkarna.

Även om kvarkgluonplasma är för närvarande en utmanare för det sällsynta ämnet i universum, var det i början, det var det normala tillståndetav materia.En kvark-gluonplasma är ett bad med nästan fria kvarkar och gluoner, som vanligtvis är tätt inlåsta i nukleoner.Konventionella nukleoner hålls så tätt samman att även en kärnkraftsexplosion eller temperaturen och trycket i solens kärna inte räcker för att skaka dem isär.Fria kvarkar har aldrig observerats, och vissa fysiker tycker att själva fenomenet med fria kvarkar är fysiskt omöjligt.

Quark-Gluon-plasma skapas under vissa ovanliga omständigheter utanför Big Bang.Vi har kunnat producera det när som helst i partikelacceleratorer, med enorma mängder energi fokuserade på tunga joner, sedan år 2000. Det tog ungefär två decennier av att försöka skapa den, det sällsynta ämnet som vi känner till.Utbriken åstadkoms vid CERN -partikelacceleratorn i Schweiz.På senare tid genomför Cerns Large Hadron Collider experiment på kvarkgluonplasma.Vissa neutronstjärnor (resterna som lämnats av några av de största supernovorna) är tätare än vad som skulle förutsägas av teorin, vilket får vissa forskare att misstänka att dessa inte är neutronstjärnor, utan faktiskt kvarkstjärnor.Neutronstjärnor har en radie mellan 10 och 20 km (6 - 12 mi), men en massa något större än solen.Däremot skulle kvarkstjärnor, om de existerar, ha en radie mellan 3 och 9 km (2-6 mi) och en massa som är jämförbar med neutronstjärnor, vilket gör dem till de tätaste föremålen i universum.Supernova-rest RX J1856.5-3754, neutronstjärnan som är närmast jorden, är en potentiell kandidat för att vara en kvarkstjärna.

Det finns andra ämnen som strider mot titeln på det sällsynta ämnet i universum.Dessa inkluderar de exotiska partiklarna som skapats under mycket högenergi kosmiska strålkollisioner och andra exotiska partiklar som fanns vid universums gryning men aldrig har sett sedan dess.Antimateria kvalificeras inte som det sällsynta ämnet i universum eftersom det fortfarande kan hittas flytande i rymden praktiskt taget överallt, om än i mycket låga proportioner.