Chất hiếm nhất trong vũ trụ là gì?

Chất hiếm nhất là vũ trụ có lẽ là huyết tương Quark-Gluon hoặc một cái gì đó giống như nó.Đây là một giai đoạn của vật chất chỉ được tạo ra dưới nhiệt độ và áp lực cường độ cao nhất.Trong hầu hết phần triệu đầu tiên của một giây sau vụ nổ lớn, sự kiện bùng nổ đã tạo ra vũ trụ của chúng ta, tất cả vấn đề đều ở dạng một plasma quark-gluon.Quark và gluons là các hạt tạo nên các hạt nhân như neutron và proton, từ đó tạo nên các nguyên tử tạo thành tất cả các vật chất.Quark là các hạt có khối lượng, trong khi các gluons là các hạt tập trung lực kết nối các quark với nhau. Mặc dù plasma quark-gluon hiện là một ứng cử viên cho chất hiếm nhất trong vũ trụ, khi bắt đầu, nó là trạng thái bình thườngcủa vấn đề.Một plasma quark-gluon là một bồn tắm của các quark và gluon gần như miễn phí, thường được khóa chặt vào các hạt nhân.Các hạt nhân thông thường được giữ chặt lại với nhau đến nỗi ngay cả một vụ nổ hạt nhân hoặc nhiệt độ và áp suất ở lõi của mặt trời cũng không đủ để làm rung chuyển chúng.Các quark miễn phí chưa bao giờ được quan sát, và một số nhà vật lý nghĩ rằng hiện tượng quark tự do là không thể về mặt vật lý.

Quark-gluon plasma được tạo ra trong một số trường hợp bất thường bên ngoài vụ nổ lớn.Chúng tôi đã có thể sản xuất nó theo ý muốn trong các máy gia tốc hạt, sử dụng một lượng năng lượng khổng lồ tập trung vào các ion nặng, kể từ năm 2000. Phải mất khoảng hai thập kỷ cố gắng tạo ra nó, chất hiếm nhất mà chúng ta biết.Chiến công đã được thực hiện tại máy gia tốc hạt Cern ở Thụy Sĩ.Gần đây, Cerns Large Hadron Collider đang tiến hành các thí nghiệm trên huyết tương Quark-Gluon.

Huyết tương Quark-Gluon có thể không thực sự là chất hiếm nhất nếu hóa ra tồn tại ở trung tâm của các ngôi sao cực kỳ lớn.Một số ngôi sao neutron (tàn dư của một số siêu tân tinh lớn nhất) dày đặc hơn so với lý thuyết dự đoán, khiến một số nhà khoa học nghi ngờ rằng đây không phải là những ngôi sao neutron, mà thực sự là các ngôi sao quark.Các ngôi sao neutron có bán kính từ 10 đến 20 km (6 - 12 mi), nhưng khối lượng lớn hơn một chút so với mặt trời.Ngược lại, các ngôi sao Quark, nếu chúng tồn tại, sẽ có bán kính từ 3 đến 9 km (2-6 mi) và khối lượng tương đương với các ngôi sao neutron, khiến chúng trở thành những vật thể dày đặc nhất trong vũ trụ.Supernova Remnant RX J1856.5-3754, ngôi sao neutron gần Trái đất nhất, là một ứng cử viên tiềm năng để trở thành một ngôi sao quark. Có những chất khác tranh cãi về tiêu đề của chất hiếm nhất trong vũ trụ.Chúng bao gồm các hạt kỳ lạ được tạo ra dưới các va chạm tia vũ trụ năng lượng rất cao và các hạt kỳ lạ khác tồn tại vào buổi bình minh của vũ trụ nhưng chưa bao giờ được nhìn thấy kể từ đó.Khớp chống lại không đủ điều kiện là chất hiếm nhất trong vũ trụ vì nó vẫn có thể được tìm thấy trôi nổi trong không gian thực tế ở khắp mọi nơi, mặc dù với tỷ lệ rất thấp.