Le particelle composte da tre quark sono chiamate barioni; i due barioni più conosciuti sono il protone (composto da due quark up e uno down) e il neutrone (due quark down e uno up). Insieme ai mesoni - particelle composte da un quark e un antiquark - i barioni formano gli adroni (hai sentito parlare di adroni, fanno parte del nome del più potente collettore di particelle del mondo, il Large Hadron Collider, l'LHC).
Poiché sono costituiti da quark, i barioni "sentono" la forza forte (o forte forza nucleare come viene anche chiamata), che è mediata dai gluoni. L'altro tipo di particella che costituisce la materia ordinaria sono i leptoni, che non sono - per quanto ne sappiamo - costituiti da nulla (e poiché non contengono quark, non partecipano alla forte interazione ... che è un altro modo di dicendo che non sperimentano la forza forte); l'elettrone è un tipo di leptone. Barioni e leptoni sono fermioni, quindi obbedisci al principio di esclusione di Pauli (che, tra le altre cose, afferma che non ci può essere più di un fermione in un particolare stato quantico in qualsiasi momento ... e alla fine perché non cadi sulla sedia).
Nei tipi di ambienti che conosciamo nella vita di tutti i giorni, l'unico barione stabile è il protone; nell'ambiente dei nuclei della maggior parte degli atomi, anche il neutrone è stabile (e anche nell'ambiente estremo di una stella di neutroni); ci sono, tuttavia, centinaia di diversi tipi di barioni instabili.
Una grande e aperta domanda in cosmologia è come si sono formati i barioni - la barogenesi - e perché non ci sono essenzialmente anti-barioni nell'universo. Per ogni barione, esiste un corrispondente anti-barione ... c'è, ad esempio, l'anti-protone, la controparte anti-barione del protone, composto da due anti-quark up e uno anti-quark down. Quindi, se ci fosse un numero uguale di barioni e anti-barioni per cominciare, come mai oggi non ce ne sono quasi nessuno?
Gli astronomi usano spesso il termine "materia barionica", per riferirsi alla materia ordinaria; è un po 'improprio, perché include elettroni (che sono leptoni) ... ed esclude generalmente neutrini (e anti-neutrini), che sono anche leptoni! Forse un termine migliore potrebbe essere la materia che interagisce tramite l'elettromagnetismo (cioè sente la forza elettromagnetica), ma è un po 'un boccone. La materia non barionica è ciò di cui è composta la materia (fredda) oscura (CDM); CDM non interagisce elettromagneticamente.
Il gruppo di dati sulle particelle mantiene tabelle di riepilogo delle proprietà di tutti i barioni noti. Un'area di ricerca relativamente nuova in astrofisica (e cosmologia) sono le oscillazioni acustiche barioniche (BAO); leggi di più a riguardo su questo sito web del Los Alamos National Laboratory ...
... e nell'articolo di Space Magazine Nuova ricerca di energia oscura torna indietro nel tempo. Altre storie di Space Magazine che parlano di barioni includono esplicitamente Is Dark Matter Made Up of Sterile Neutrinos ?, e Astronomers on Supernova High Alert.
fonti:
Wikipedia
Hyperphysics
