A Brookhaven Nemzeti Laboratórium fizikusai (New York, USA) először a kvark-gluon plazma cseppjeit kapták a Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) -nél. Hasonló állapotú, szinte nulla viszkozitással jellemezhető anyag létezett az ősrobbanás első pillanataiban. Erről a Nature Physics folyóiratban megjelent cikk számol be.
A kvark-gluon plazma az anyag összesített állapota, amelyben a hadronok - az elemi részecskék osztálya, amely protonokat és neutronokat tartalmaz - aszimptotikusan szabad kvarkokra és gluonokra oszlik. Ez az állapot hasonló a plazmához, amikor az atomokat ionizálják, a töltések elválnak, és az atommagok és az elektronok szabadon mozoghatnak. A plazma azonban kvázi semleges marad, vagyis a teljes töltés nulla. A hadronok belsejében a kvarkokat a bezárás tartja össze, míg az egyes kvarkok színeinek (egy speciális kvantumjellemzőnek) kompenzálniuk kell egymást, ennek eredményeként a hadronikus anyag színtelen marad. A kvark-gluon plazma szinte színtelen.
A magas hőmérsékleten képződő Quark-gluon plazma szinte ideális folyadék, amelyben nincs viszkozitás. Úgy gondolják, hogy az Ősrobbanás első pillanataiban létezett és gyorsan lehűlt, ami hadronizációhoz vezetett - színes kvarkokból, antikarkákból és gluonokból színtelen hadronok képződtek, amelyek alacsony hőmérsékleten nem létezhetnek szabad állapotban.
A tudósok RHIC-ben aranyatomok és gyorsított ionok: protonok, deuteronok és hélium-3 magok ütközésekor végeztek olyan energiát, amely a tömegrendszer közepén (olyan rendszer, amelyben a részecskéknek egyenlő és ellentétes irányú momentumai vannak) egyenlő 200 gigaelektronvoltral. Az elméleti modell szerint, ha egy ütközés során rendkívül alacsony viszkozitású kvark-gluon plazma képződik, akkor az ütköző detektoroknak olyan részecskefelhőket kell rögzíteniük, amelyek megtartják a felgyorsult ionok "alakját". A protonok kör alakú "nyomot" hagynak, a deuteronok - elliptikusak, és a hélium-3 - háromszög alakúak.
A kísérlet eredményei azt mutatták, hogy az aranyatomok és -ionok ütközése során felszabaduló részecskék megfigyelt mintázatai egybeesnek azokkal, amelyeknek a kvark-gluon plazma cseppek képződése során fel kellene merülniük.