Vreemde materie

Vreemde materie is een substantie opgebouwd uit eenzelfde hoeveelheid upquarks, downquarks en strangequarks plus een kleine hoeveelheid elektronen[1], opdat het geheel elektrisch neutraal is. Vreemde materie ontstaat als protonen en neutronen uiteenvallen in up- en downquarks, en bepaalde quarks onder hoge druk worden omgezet in strangequarks. Dit fenomeen zou plaatsvinden in de kern van vreemde sterren, een variant van de neutronenster.

Vreemde materie zou de stabielste substantie uit het universum zijn. Dit is te danken aan het feit dat vreemde materie de kleinste rustenergie per nucleon (kerndeeltje) heeft.[1]

Daarnaast zou het, op zwarte gaten na, ook de hoogste dichtheid hebben. Een kubieke meter van vreemde materie heeft een massa van ongeveer een miljard ton.[2]

Besmettelijk

Doordat vreemde materie zo stabiel is, zal elke substantie waarmee het mee in contact komt, ook in vreemde materie worden omgezet.[3][4]

Vreemde materie wordt normaal gezien alleen gevonden in quarksterren die bestaan uit quark–gluonplasma. Er is echter een hypothese waarbij deze vreemde materie ook andere sterren of planeten zou kunnen besmetten. Dit fenomeen zou zich voordoen als een vreemde ster (neutronenster met vreemde materie) botst met een andere neutronenster of een zwart gat. Als dit zich voordoet, kunnen er kleine hoeveelheden vreemde materie de ruimte in geslingerd worden. Men spreekt van strangelets. Als zulke strangelets in contact komen met een ander hemellichaam, zal dit onmiddellijk worden omgezet in vreemde materie.[4]

Ontstaan

Vreemde materie kan op twee manieren ontstaan, volgens Witten:

  • Nadat het heelal begon af te koelen en door de QCD-overgangsfase ging, zou er in het vroege heelal reeds vreemde materie zijn geproduceerd.[1][5]
  • Binnenin de kern van neutronensterren zouden onder de extreme omstandigheden vreemde materie gevormd kunnen worden.[1]

Eigenschappen

Massa

Aangezien vreemde materie bestaat uit een soort soep van vier soorten fermionen (namelijk up-, down-, strangequarks en elektronen), hoeft men alleen de massa van strangequarks te beschouwen (de massa van up-, downquarks en elektronen kan men verwaarlozen).[1][4] De massa van een strangequark bedraagt 0,14 GeV.

Kandidaat donkere materie

Vreemde materie kan ontstaan zijn tijdens de quark-hadron faseovergang in het vroege universum, en is daarom een mogelijke kandidaat voor donkere materie.[5] Het zou kunnen dat kleine hoeveelheden vreemde materie (strangelets) niet zo zeldzaam zijn in het heelal en dus de ontbrekende massa vormen die donkere materie genoemd wordt.

Bronnen, noten en/of referenties
  1. ↑ a b c d e (en) Alcock, Charles, Farhi Edward, Olinto Angela (1 november 1986). Strange stars. Astrophysical Journal 310 (part 1): 261-272. DOI:10.1086/164679.
  2. ↑ Apeldoorn, Ben, "Er zit een zwart gat in het zonnestelsel - Supermassa slorpt jaarlijks vijftig planeten op zo groot als onze aarde", Gazet van Antwerpen, 21 februari 1998, pp. 7. Geraadpleegd op 24 november 2019.
  3. ↑ (en) Tom Siegfried (9 augustus 2002). Strange Matters:: Undiscovered Ideas at the Frontiers of Space and Time. Joseph Henry Press. ISBN 978-0-309-08407-9.
  4. ↑ a b c (en) P. Galeotti, David N. Schramm (6 december 2012). Gauge Theory and the Early Universe. Springer Science & Business Media. ISBN 978-94-009-3059-9.
  5. ↑ a b (en) Kodama Takeshi, Chung Kai Cheong, Duarte Sergio Jose Barbosa (9 juni 1992). Relativistic Aspects Of Nuclear Physics - Proceedings Of The 2nd International Workshop. World Scientific. ISBN 978-981-4555-34-0.
  • (en) Glendenning, Norman K. (6 december 2012). Compact Stars: Nuclear Physics, Particle Physics and General Relativity. Springer Science & Business Media, "10 Strange Stars". ISBN 9781468404913. Geraadpleegd op 24 november 2019.