Un barión es una partícula subatómica formada por tres partículas más pequeñas, llamadas quarks. Dentro de los bariones, se incluye los conocidos protón y neutrón, así como un variado número de partículas menos conocidas y de corta duración. Los bariones pertenecen a una categoría más grande, los hadrones, la cual se compone de todas las partículas que están hechas de quarks y que interactúan con la fuerza fundamental conocida como la fuerza fuerte. La palabra barión viene del griego y significa “pesado”, ya que estas se consideraban como las masivas de las partículas subatómicas.
Los astrónomos se refieren a la materia ordinaria – como las cosas que nos rodean – como la materia bariónica, porque se deriva de la masa de los bariones: la materia ordinaria está compuesta principalmente por átomos y estos a la vez están compuestos principalmente por protones, neutrones y electrones, siendo los dos primeros elementos bariónicos y mucho más pesados que los electrones no-bariónicos.
Todos los bariones son conocidos tri-quarks, partículas compuestas de tres quarks. Debido a que cada partícula subatómica tiene una antipartícula, algunos científicos creen que los bariones podrían ser tener un mayor número de quarks y antiquarks, siempre y cuando las partículas adicionales se anulen entre sí para dar lugar a un total neto de tres. Por ejemplo, algunas hipótesis apuntan a la existencia de pentaquarks, formados por cuatro quarks y un antiquark. El antiquark anularía los efectos del cuarto quark, lo que resulta en una estructura bariónica. No obstante, estas partículas más exóticas nunca han sido observadas en la naturaleza.
Hay seis tipos de quarks conocidos: arriba, abajo, extraño, encanto, cima y fondo. Los bariones son clasificados de acuerdo a los tipos de quarks que contienen. Hay seis familias más conocidas:
- Nucleones, como el protón y el neutrón, contienen tres quarks hacia arriba o hacia abajo.
- Bariones Delta también contienen tres quarks hacia arriba o hacia abajo, pero son mucho menos estables que los nucleones.
- Bariones lambda contienen uno hacia arriba, uno hacia abajo, y un quark adicional .
- Bariones Sigma contiene dos quarks arriba o abajo y un quark extraño.
- Xi bariones contienen un quark arriba o hacia abajo y dos quarks extraños.
- Bariones Omega no contienen quarks arriba o hacia abajo.
El número bariónico se refiere al número de partículas presentes en un escenario experimental. Debido a que los quarks no pueden estar “libres”, sólo pueden existir en combinación con otros quarks y cualquier reacción en la que los bariones se descomponen dará lugar a un escenario en que los quarks se recombinan para formar bariones nuevos. Por esta razón, el número debe ser el mismo, tanto antes como después de cada reacción de partículas.
Al igual que todas las demás partículas, cada barión tiene una antipartícula. Los bariones son aparentemente mucho más comunes en el universo que antibariones. La existencia de bariones es un hecho cosmológico importante, ya que se presupone que el Big Bang produjo la misma cantidad de bariones y de antibariones. Luego, el proceso por el cual el número de bariones supera al de sus antipartículas es llamado bariogénesis.
Referencias:
- K. Carter (2006). “The rise and fall of the pentaquark”. Fermilab and SLAC. Retrieved 2008-05-27.
- H. Muir (2003). “Pentaquark discovery confounds sceptics”. New Scientist. Retrieved 2008-05-27.