Partículas compostas de três quarks são chamadas de bárions; os dois bárions mais conhecidos são o próton (composto de dois quarks acima e um abaixo) e o nêutron (dois quarks abaixo e um acima). Juntamente com os mésons - partículas compostas por um quark e um antiquark - bárions formam os hádrons (você já ouviu falar de hádrons, eles fazem parte do nome do colisor de partículas mais poderoso do mundo, o Large Hadron Collider, o LHC).
Por serem constituídos por quarks, os bárions sentem a força forte (ou força nuclear forte, como também é chamada), que é mediada por glúons. O outro tipo de partícula que compõe a matéria comum são os leptons, que não são - até onde sabemos - constituídos por nada (e, como não contêm quarks, não participam da forte interação ... que é outra maneira de dizendo que eles não experimentam a força forte); o elétron é um tipo de lepton. Bariões e leptões são férmions, então obedeça ao princípio de exclusão de Pauli (que, entre outras coisas, diz que não pode haver mais de um férmion em um determinado estado quântico a qualquer momento ... e, finalmente, por que você não cai na sua cadeira).
Nos tipos de ambientes com os quais estamos familiarizados na vida cotidiana, o único barião estável é o próton; no ambiente dos núcleos da maioria dos átomos, o nêutron também é estável (e também no ambiente extremo de uma estrela de nêutrons); existem, no entanto, centenas de tipos diferentes de bárions instáveis.
Uma grande questão em aberto na cosmologia é como os bariões foram formados - bariogênese - e por que não existem essencialmente anti-bárions no universo. Para todo barion, existe um anti-barion correspondente ... existe, por exemplo, o anti-próton, o homólogo do anti-barion do próton, composto por dois anti-quarks e um anti-quark. Então, se havia um número igual de bárions e anti-bárions, como é que hoje não existem quase nenhum deles?
Os astrônomos costumam usar o termo "matéria bariônica" para se referir à matéria comum; é um pouco inadequado, porque inclui elétrons (que são leptons) ... e geralmente exclui neutrinos (e antineutrinos), que também são leptons! Talvez um termo melhor possa ser um assunto que interaja através do eletromagnetismo (isto é, sinta a força eletromagnética), mas isso é um bocado. A matéria não bariônica é do que a matéria escura (fria) (MDL) é composta; O CDM não interage eletromagneticamente.
O Particle Data Group mantém tabelas de resumo das propriedades de todos os bariões conhecidos. Uma área relativamente nova de pesquisa em astrofísica (e cosmologia) são as oscilações acústicas bariônicas (BAO); leia mais sobre isso neste site do Laboratório Nacional de Los Alamos…
… E no artigo da Space Magazine, Nova busca por energia escura volta no tempo. Outras histórias da Space Magazine que apresentam bárions explicitamente incluem A matéria escura é composta de neutrinos estéreis? E Astrônomos no Supernova High Alert.
Fontes:
Wikipedia
Hiperfísica
