Hva er det sjeldneste stoffet i universet?

Det sjeldneste stoffet er at universet sannsynligvis er kvark-gluon-plasmaet eller noe lignende. Dette er en fase av materie generert bare under de mest intense temperaturene og trykkene. I det meste av den første milliondelen av et sekund etter Big Bang, den eksplosive hendelsen som skapte vårt univers, var all materie i form av et kvark-gluon-plasma. Kvark og gluoner er partikler som utgjør nukleoner som nøytroner og protoner, som igjen utgjør atomene som utgjør alle betyr noe. Karker er partiklene med masse, mens gluoner er de kraftmedierende partiklene som "lim" kvarkene sammen.

Selv om kvark-gluon-plasmaet er for øyeblikket en utfordrer for det sjeldneste stoffet i universet, ved starten, var det normal tilstand av materie. Et kvark-gluon-plasma er et bad med nesten frie kvarker og gluoner, som vanligvis er tett låst i nukleoner. Konvensjonelle nukleoner holdes så tett sammen at til og med en kjernefysisk eksplosjon eller temperaturen og trykket ved thE -kjernen i solen er ikke nok til å riste dem fra hverandre. Gratis kvarker har aldri blitt observert, og noen fysikere synes selve fenomenet med gratis kvarker er fysisk umulig.

Quark-Gluon-plasma opprettes under noen uvanlige omstendigheter utenfor Big Bang. Vi har vært i stand til å produsere det etter ønske i partikkelakseleratorer, ved å bruke enorme mengder energi fokusert på tunge ioner, siden år 2000. Det tok omtrent to tiår med å prøve å skape det, det sjeldneste stoffet vi kjenner til. Bragden ble oppnådd ved CERN -partikkelakseleratoren i Sveits. Nylig gjennomfører Cerns store Hadron Collider eksperimenter på Quark-Gluon Plasma.

Quark-Gluon-plasmaet er kanskje ikke det sjeldneste stoffet hvis det viser seg å eksistere i sentrene til ekstremt massive stjerner. Noen nøytronstjerner (resten som er igjen av noen av de største supernovaene) er mer tette enn det som ville være prediktert av teori, noe som får noen forskere til å mistenke at dette ikke er nøytronstjerner, men faktisk kvarkstjerner. Nøytronstjerner har en radius mellom 10 og 20 km (6 - 12 mi), men en masse som er litt større enn solen. Derimot ville Quark-stjerner, hvis de eksisterer, ha en radius mellom 3 og 9 km (2-6 mi) og en masse som kan sammenlignes med nøytronstjerner, noe som gjør dem til de mest tette gjenstandene i universet. Supernova Remnant RX J1856.5-3754, nøytronstjernen nærmest Jorden, er en potensiell kandidat for å være en Quark-stjerne.

Det er andre stoffer som kjemper for tittelen sjeldneste stoff i universet. Disse inkluderer de eksotiske partiklene som er opprettet under kosmiske stråle -kollisjoner med høy energi, og andre eksotiske partikler som eksisterte ved universets morgen, men som aldri har blitt sett siden. Antimatter kvalifiserer ikke som det sjeldneste stoffet i universet fordi det fremdeles kan finnes flytende i rommet praktisk overalt, om enn i veldig lav proportions.