Las partículas formadas por tres quarks se llaman bariones; Los dos bariones más conocidos son el protón (formado por dos quarks arriba y uno abajo) y el neutrón (dos quarks abajo y uno arriba). Junto con los mesones, partículas compuestas de un quark y un antiquark, los bariones forman los hadrones (ya has oído hablar de los hadrones, son parte del nombre del colisionador de partículas más poderoso del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones, el LHC).
Debido a que están formados por quarks, los bariones "sienten" la fuerza fuerte (o fuerza nuclear fuerte como también se la llama), que está mediada por gluones. El otro tipo de partícula que constituye la materia ordinaria son los leptones, que no están, hasta donde sabemos, compuestos (y como no contienen quarks, no participan en la interacción fuerte ... que es otra forma de diciendo que no experimentan la fuerza fuerte); El electrón es un tipo de leptón. Los bariones y los leptones son fermiones, así que obedezca el principio de exclusión de Pauli (que, entre otras cosas, dice que no puede haber más de un fermión en un estado cuántico en particular en cualquier momento ... y, en última instancia, por qué no se cae de su silla).
En los tipos de entornos con los que estamos familiarizados en la vida cotidiana, el único barión estable es el protón; en el entorno de los núcleos de la mayoría de los átomos, el neutrón también es estable (y también en el entorno extremo de una estrella de neutrones); Sin embargo, hay cientos de diferentes tipos de bariones inestables.
Una gran pregunta abierta en cosmología es cómo se formaron los bariones, la bariogénesis, y por qué no hay esencialmente anti-bariones en el universo. Para cada barión, hay un anti-barión correspondiente ... hay, por ejemplo, el anti-protón, la contraparte anti-barión del protón, compuesto por dos anti-quarks arriba y uno abajo del quark-quark. Entonces, si había un número igual de bariones y anti-bariones para empezar, ¿cómo es que hoy en día casi no hay ninguno de estos últimos?
Los astrónomos a menudo usan el término "materia bariónica" para referirse a la materia ordinaria; es un nombre poco apropiado, porque incluye electrones (que son leptones) ... ¡y generalmente excluye neutrinos (y antineutrinos), que también son leptones! Quizás un término mejor podría ser la materia que interactúa a través del electromagnetismo (es decir, siente la fuerza electromagnética), pero eso es un poco bocado. La materia no bariónica es de qué está compuesta la materia oscura (fría) (CDM); El MDL no interactúa electromagnéticamente.
El Grupo de datos de partículas mantiene tablas de resumen de las propiedades de todos los bariones conocidos. Un área relativamente nueva de investigación en astrofísica (y cosmología) son las oscilaciones acústicas bariónicas (BAO); lea más sobre esto en este sitio web del Laboratorio Nacional de Los Alamos ...
... y en el artículo de la revista Space New Search for Dark Energy Retrocede en el tiempo. Otras historias de la revista Space con bariones incluyen explícitamente Is Dark Matter Made Up of Sterile Neutrinos ?, y Astronomers on Supernova High Alert.
Fuentes:
Wikipedia
Hiperfísica
