Fysiker från Brookhaven National Laboratory (New York, USA) fick först droppar kvark-gluonplasma vid Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC). Ett ämne i liknande tillstånd, kännetecknat av nästan noll viskositet, fanns i Big Bangs första ögonblick. Detta rapporteras i en artikel publicerad i tidskriften Nature Physics.
Kvark-gluonplasma är ett aggregerat tillstånd av materia, där hadroner, en klass av elementära partiklar som inkluderar protoner och neutroner, delas in i asymptotiskt fria kvarkar och gluoner. Detta tillstånd liknar plasma, när atomer joniseras, laddningar separeras och kärnor och elektroner kan röra sig fritt. Plasman förblir dock kvasi-neutral, det vill säga den totala laddningen inuti någon del av den är noll. Inuti hadroner hålls kvarkar samman av inneslutning, medan färgerna (en speciell kvantkaraktäristik) hos varje kvark måste kompensera varandra, vilket resulterar i att hadroniskt material förblir färglöst. Quark-gluon plasma är kvasi färglös.
Quark-gluon-plasma, som bildas vid höga temperaturer, är en nästan idealisk vätska i vilken det inte finns någon viskositet. Man tror att det fanns i Big Bangs första ögonblick och snabbt svalnat, vilket ledde till hadronisering - bildandet av färglösa hadroner från färgade kvarkar, antikvarker och gluoner, som vid låga temperaturer inte kan existera i ett fritt tillstånd.
Forskare genomförde kollisioner vid RHIC mellan guldatomer och accelererade joner: protoner, deuteroner och helium-3-kärnor - vid en energi i centrum av masssystemet (ett system där partiklar har lika och motsatt riktad momenta) lika med 200 gigaelektronvolt. Enligt den teoretiska modellen, om en kvark-gluonplasma med extremt låg viskositet bildas under en kollision, bör kollider-detektorerna registrera moln av partiklar som bibehåller "formen" på de accelererade jonerna. Protoner lämnar ett cirkulärt "spår", deuteroner - elliptiska och helium-3 - triangulära.
Resultaten av experimentet visade att de observerade mönstren av partiklar som släpptes under kollisionen mellan guldatomer och joner sammanfaller med de som bör visas under bildandet av droppar av kvark-gluonplasma.