宇宙の希少物質とは何ですか？

最も希少な物質は宇宙であり、おそらくクォークグルオンプラズマまたはそれに類するものです。 これは、最も強い温度と圧力の下でのみ生成される物質の段階です。 ビッグバン（私たちの宇宙を作った爆発的な出来事）の後の最初の数百万分の1の間、すべての物質はクォークグルーオンプラズマの形でした。 クォークとグルオンは、中性子や陽子などの核子を構成する粒子であり、これらはすべての物質を構成する原子を構成します。 クォークは質量を持つ粒子であり、グルオンはクォークを「接着」する力媒介粒子です。

クォークグルーオンプラズマは現在、宇宙で最も希少な物質の競争相手ですが、最初は物質の正常な状態でした。 クォークグルオンプラズマは、ほぼ自由なクォークとグルオンの槽であり、通常は核子にしっかりと固定されています。 従来の核子は非常に緊密に結合されているため、核爆発や太陽の中心部での温度と圧力でさえ、それらをばらばらにするのに十分ではありません。 自由クォークは観測されたことはなく、一部の物理学者は、自由クォークの現象が物理的に不可能だと考えています。

クォークグルオンプラズマは、ビッグバン以外のいくつかの異常な状況で作成されます。 2000年以来、重イオンに焦点を当てた大量のエネルギーを使用して、粒子加速器で自由にそれを生成することができました。私たちが知っている最も希少な物質を作成しようとして約20年かかりました。 この偉業はスイスのCERN粒子加速器で達成されました。 最近では、CERNの大型ハドロン衝突型加速器がクォークグルオンプラズマの実験を行っています。

クォークグルーオンプラズマは、非常に重い星の中心に存在することが判明した場合、実際には最も希少な物質ではない可能性があります。 一部の中性子星（いくつかの最大の超新星によって残された残骸）は、理論で予測されるよりも密度が高く、一部の科学者は、これらが実際には中性子星ではなく、実際にクォーク星であると疑っています。 中性子星の半径は10〜20 km（6〜12 mi）ですが、質量は太陽の質量よりわずかに大きくなっています。 対照的に、クォーク星が存在する場合、半径は3〜9 km（2〜6マイル）で、質量は中性子星に匹敵するため、宇宙で最も密度の高い物体になります。 地球に最も近い中性子星である超新星残骸RX J1856.5-3754は、クォーク星になる可能性のある候補の1つです。

宇宙で最も希少な物質のタイトルを争う他の物質があります。 これらには、非常に高エネルギーの宇宙線衝突の下で作成されたエキゾチックな粒子、および宇宙の夜明けに存在したがそれ以来見られなかった他のエキゾチックな粒子が含まれます。 反物質は、非常に低い割合であるにもかかわらず、宇宙のほとんどすべての場所に浮遊しているので、宇宙で最も希少な物質とは見なされません。