¿Cuál es la sustancia más rara del universo?
La sustancia más rara es que el universo es probablemente el plasma quark-gluon o algo así. Esta es una fase de la materia generada solo bajo las temperaturas y presiones más intensas. Durante la mayor parte del primer millonésimo de segundo después del Big Bang, el evento explosivo que creó nuestro universo, toda la materia estaba en la forma de un plasma quark-gluon. Los quarks y los gluones son partículas que forman nucleones como neutrones y protones, que a su vez componen los átomos que constituyen toda la materia. Los quarks son las partículas con masa, mientras que los gluones son las partículas que medían la fuerza que "pegan" a los quarks.
Aunque el plasma de quark-gluon es actualmente un contendiente para la sustancia más rara en el universo, al principio, era el estado normal de la materia. Un plasma de quark-gluon es un baño de quarks y gluons casi libres, que generalmente están firmemente bloqueados en nucleones. Los nucleones convencionales se mantienen tan estrechamente unidos que incluso una explosión nuclear o la temperatura y presión en THEl núcleo del sol no es suficiente para separarlos. Los quarks libres nunca se han observado, y algunos físicos piensan que el fenómeno de los quarks libres es físicamente imposible.
Quark-Gluon Plasma se crea en algunas circunstancias inusuales fuera del Big Bang. Hemos podido producirlo a voluntad en aceleradores de partículas, utilizando grandes cantidades de energía centradas en iones pesados, desde el año 2000. Tomó unas dos décadas de tratar de crearla, la sustancia más rara que conocemos. La hazaña se logró en el acelerador de partículas del CERN en Suiza. Más recientemente, el gran colider de hadrones del CERN está realizando experimentos en el plasma quark-gluon.
El plasma quark-gluon puede no ser la sustancia más raramente si resulta existir en los centros de estrellas extremadamente masivas. Algunas estrellas de neutrones (el remanente dejado por algunas de las supernovas más grandes) son más densas de lo que sería preDicho por la teoría, lo que hace que algunos científicos sospechen que estas no son estrellas de neutrones, sino en realidad estrellas de quark. Las estrellas de neutrones tienen un radio entre 10 y 20 km (6 - 12 mi), pero una masa ligeramente más grande que la del Sol. Por el contrario, las estrellas de Quark, si existen, tendrían un radio entre 3 y 9 km (2-6 millas) y una masa comparable a las estrellas de neutrones, lo que los convierte en los objetos más densos del universo. El remanente de supernova RX J1856.5-3754, la estrella de neutrones más cercana a la Tierra, es un candidato potencial para ser una estrella de quark.
Hay otras sustancias que luchan por el título de sustancia más rara en el universo. Estos incluyen las partículas exóticas creadas bajo colisiones de rayos cósmicos de muy alta energía, y otras partículas exóticas que existían en los amanecer del universo pero que nunca se han visto desde entonces. La antimateria no califica como la sustancia más rara del universo porque todavía se puede encontrar flotando en el espacio prácticamente en todas partes, aunque en muy bajos proporcionesons.