Partiklar som består av tre kvarkar kallas baryoner; de två mest kända baryonerna är protonen (som består av två upp kvarkar och en ner) och neutronen (två ner kvarkar och en upp). Tillsammans med mesonerna - partiklar som består av en kvark och en antikvark - bildar baryoner hadronerna (du har hört talas om hadroner, de är en del av namnet på världens mest kraftfulla partikelcollider, Large Hadron Collider, LHC).
Eftersom de består av kvarkar, "känner" baryoner den starka kraften (eller den starka kärnkraften som det också kallas), som förmedlas av gluoner. Den andra typen av partikel som utgör vanliga ämnen är leptoner, som inte är - så vitt vi vet - består av någonting (och eftersom de inte innehåller kvarkar deltar de inte i den starka interaktionen ... vilket är ett annat sätt att säger att de inte upplever den starka kraften); elektronen är en typ av lepton. Baryoner och leptoner är fermioner, följ därför Pauli-uteslutningsprincipen (som bland annat säger att det inte kan finnas mer än en fermion i ett visst kvanttillstånd när som helst ... och i slutändan varför du inte faller genom din stol).
I de miljöer vi känner till i vardagen är protonens enda stabila baryon; i miljön i kärnorna i de flesta atomer är neutronen också stabil (och i den extrema miljön för en neutronstjärna); det finns dock hundratals olika typer av instabila baryoner.
En stor, öppen fråga i kosmologin är hur baryoner bildades - baryogenes - och varför finns det väsentligen inga anti-baryoner i universum. För varje baryon finns det en motsvarande anti-baryon ... det finns till exempel anti-proton, anti-baryon motsvarighet till protonen, som består av två antikvarkar och en ner-kvark. Så om det fanns lika många baryoner och anti-baryoner till att börja med, hur kommer det då att finnas nästan ingen av de senare idag?
Astronomer använder ofta termen "baryonisk materia" för att hänvisa till vanlig materia; det är lite felaktigt, eftersom det inkluderar elektroner (som är leptoner) ... och det utesluter i allmänhet neutrinoer (och anti-neutrino), som också är leptoner! Kanske kan en bättre term vara fråga som interagerar via elektromagnetism (dvs. känner den elektromagnetiska kraften), men det är lite av en munfull. Icke-baryonisk fråga är vad (kall) mörk materia (CDM) består av; CDM interagerar inte elektromagnetiskt.
Particle Data Group har sammanfattande tabeller över egenskaperna hos alla kända baryoner. Ett relativt nytt forskningsområde inom astrofysik (och kosmologi) är baryonakustiska svängningar (BAO); läs mer om det på denna Los Alamos National Laboratory webbplats ...
... och i Space Magazine-artikeln New Search for Dark Energy Goes Back in Time. Andra Space Magazine-berättelser med baryoner inkluderar uttryckligen Is Dark Matter Made Up of Sterile Neutrinos ?, och astronomer på Supernova High Alert.
källor:
Wikipedia
Hyperphysics
