Fysikere fra Brookhaven National Laboratory (New York, USA) fikk først dråper kvark-gluon-plasma ved Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC). Et stoff i en lignende tilstand, preget av nesten null viskositet, fantes i de første øyeblikkene av Big Bang. Dette rapporteres i en artikkel publisert i tidsskriftet Nature Physics.
Kvark-gluon-plasma er en samlet tilstand av materie, der hadroner, en klasse av elementære partikler som inkluderer protoner og nøytroner, blir delt inn i asymptotisk frie kvarker og gluoner. Denne tilstanden er lik plasma, når atomer er ionisert, ladninger skilles fra hverandre, og kjerner og elektroner kan bevege seg fritt. Imidlertid forblir plasmaet kvasi-nøytralt, det vil si at den totale ladningen inne i hvilken som helst del av den er null. Inne i hadroner holdes kvarker sammen ved inneslutning, mens fargene (en spesiell kvanteegenskap) til hver kvark må kompensere hverandre, noe som resulterer i at hadronisk materiale forblir fargeløst. Quark-gluon plasma er kvasi-fargeløst.
Quark-gluon plasma, som dannes ved høye temperaturer, er en nesten ideell væske der det ikke er viskositet. Det antas at det eksisterte i de første øyeblikkene av Big Bang og raskt ble avkjølt, noe som førte til hadronisering - dannelsen av fargeløse hadroner fra fargede kvarker, antikvarker og gluoner, som ved lave temperaturer ikke kan eksistere i en fri tilstand.
Forskere gjennomført ved RHIC-kollisjoner mellom gullatomer og akselererte ioner: protoner, deuteroner og helium-3-kjerner - ved en energi i sentrum av massesystemet (et system der partikler har lik og motsatt rettet momenta) lik 200 gigaelektronvolter. I følge den teoretiske modellen, hvis det dannes et kvark-gluon-plasma med ekstremt lav viskositet under en kollisjon, bør kollider-detektorene registrere skyer av partikler som beholder "formen" til de akselererte ionene. Protoner etterlater en sirkulær sti, deuteroner en elliptisk og helium-3 trekantet.
Resultatene av eksperimentet viste at de observerte mønstrene av partikler som frigjøres under kollisjonen av gullatomer og ioner sammenfaller med de som skulle oppstå under dannelsen av dråper av kvark-gluonplasma.
