Τα σωματίδια που αποτελούνται από τρία κουάρκ ονομάζονται baryons. τα δύο πιο γνωστά βαρυόνια είναι το πρωτόνιο (αποτελούμενο από δύο πάνω κουάρκ και ένα κάτω) και το νετρόνιο (δύο κάτω κουάρκ και ένα πάνω). Μαζί με τα μεσόνια - σωματίδια που αποτελούνται από ένα κουάρκ και ένα antiquark - βαρυόνια σχηματίζουν τα αδρόνια (έχετε ακούσει για τα αδρόνια, αποτελούν μέρος του ονόματος του ισχυρότερου συγκροτητή σωματιδίων στον κόσμο, του Large Hadron Collider, του LHC).
Επειδή αποτελούνται από κουάρκ, οι βαρυώνες «αισθάνονται» την ισχυρή δύναμη (ή ισχυρή πυρηνική δύναμη όπως λέγεται επίσης), η οποία διαμεσολαβείται από γλουόνια. Το άλλο είδος σωματιδίων που αποτελεί τη συνηθισμένη ύλη είναι τα λεπτόνια, τα οποία - από όσο γνωρίζουμε - δεν αποτελούνται από τίποτα (και καθώς δεν περιέχουν κουάρκ, δεν συμμετέχουν στην ισχυρή αλληλεπίδραση… που είναι ένας άλλος τρόπος λέγοντας ότι δεν βιώνουν την ισχυρή δύναμη)? το ηλεκτρόνιο είναι ένα είδος λεπτονίου. Τα βαρυόνια και τα λεπτόνια είναι φερμιόνια, γι 'αυτό υπακούστε στην αρχή αποκλεισμού του Pauli (η οποία, μεταξύ άλλων, λέει ότι δεν μπορεί να υπάρχουν περισσότερα από ένα φερμιόν σε μια συγκεκριμένη κβαντική κατάσταση ανά πάσα στιγμή… και τελικά γιατί δεν πέφτετε από την καρέκλα σας).
Στα είδη περιβάλλοντος που γνωρίζουμε στην καθημερινή ζωή, το μόνο σταθερό βαρύνιο είναι το πρωτόνιο. Στο περιβάλλον των πυρήνων των περισσότερων ατόμων, το νετρόνιο είναι επίσης σταθερό (και στο ακραίο περιβάλλον ενός αστεριού νετρονίων). Υπάρχουν, ωστόσο, εκατοντάδες διαφορετικά είδη ασταθών βαρυώνων.
Ένα μεγάλο, ανοιχτό ερώτημα στην κοσμολογία είναι πώς σχηματίστηκαν τα βαρυόνια - βαρυογένεση - και γιατί ουσιαστικά δεν υπάρχουν αντι-βαρυόνια στο σύμπαν. Για κάθε baryon, υπάρχει ένα αντίστοιχο anti-baryon… υπάρχει, για παράδειγμα, το anti-proton, το anti-baryon αντίστοιχο του πρωτονίου, αποτελούμενο από δύο anti-quark και ένα down anti-quark. Αν λοιπόν υπήρχαν ίσοι αριθμοί βαρυονίων και αντιβαρυονίων, πώς δεν υπάρχει σχεδόν κανένας από τους τελευταίους σήμερα;
Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν συχνά τον όρο «βαρυονική ύλη», για να αναφέρονται σε συνηθισμένη ύλη. είναι λίγο λάθος, επειδή περιλαμβάνει ηλεκτρόνια (που είναι λεπτόνια)… και γενικά αποκλείει τα νετρίνα (και τα αντι-νετρίνα), τα οποία είναι επίσης λεπτόνια! Ίσως ένας καλύτερος όρος να είναι η ύλη που αλληλεπιδρά μέσω του ηλεκτρομαγνητισμού (δηλαδή αισθάνεται την ηλεκτρομαγνητική δύναμη), αλλά αυτό είναι λίγο στόμα. Η μη βαρυονική ύλη είναι αυτή που αποτελείται από (ψυχρή) σκοτεινή ύλη (CDM). Το CDM δεν αλληλεπιδρά ηλεκτρομαγνητικά.
Η ομάδα δεδομένων σωματιδίων διατηρεί συνοπτικούς πίνακες των ιδιοτήτων όλων των γνωστών βαρυονίων. Ένας σχετικά νέος τομέας έρευνας στην αστροφυσική (και την κοσμολογία) είναι οι ακουστικές ταλαντώσεις του βαρυών (BAO). διαβάστε περισσότερα γι 'αυτό σε αυτόν τον ιστότοπο του Εθνικού Εργαστηρίου του Los Alamos…
… Και στο άρθρο του Space Magazine, η Νέα Αναζήτηση για Dark Energy πηγαίνει πίσω στο χρόνο. Άλλες ιστορίες διαστημικού περιοδικού που περιλαμβάνουν baryons περιλαμβάνουν ρητά το Dark Matter Made Up of Sterile Neutrinos ;, και τους αστρονόμους στο Supernova High Alert.
Πηγές:
Βικιπαίδεια
Υπερφυσική
