Brookhavenin kansallisen laboratorion (New York, USA) fyysikot saivat ensin pisarat kvark-gluoniplasmaa Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) -laitteesta. Samankaltaisessa tilassa oleva aine, jolle on ominaista lähes nollaviskositeetti, esiintyi alkuräjähdyksen ensimmäisinä hetkinä. Tästä kerrotaan Nature Physics -lehdessä julkaistussa artikkelissa.
Kvarkki-gluoniplasma on aineen aggregaattitila, jossa hadronit - alkuhiukkasten luokka, joka sisältää protoneja ja neutroneja - on jaettu asymptoottisesti vapaiksi kvarkeiksi ja gluoneiksi. Tämä tila on samanlainen kuin plasma, kun atomit ionisoidaan, varaukset erotetaan ja ytimet ja elektronit voivat liikkua vapaasti. Plasma pysyy kuitenkin lähes neutraalina, ts. Kokonaisvaraus sen minkä tahansa osan sisällä on nolla. Hadronien sisällä kvarkit pidetään suljettuna, kun taas kunkin kvarkin värien (erityisen kvanttiominaisuuden) on kompensoitava toisiaan, minkä seurauksena hadroninen aine pysyy värittömänä. Quark-gluon-plasma on melkein väritön.
Korkeissa lämpötiloissa muodostuva kvark-gluoniplasma on melkein ihanteellinen neste, jossa ei ole viskositeettia. Uskotaan, että se oli olemassa alkuräjähdyksen ensimmäisinä hetkinä ja jäähtyi nopeasti, mikä johti hadronisaatioon - värittömien hadronien muodostumiseen värillisistä kvarkeista, antikvarkeista ja gluoneista, joita alhaisissa lämpötiloissa ei voi esiintyä vapaassa tilassa.
Tutkijat tekivät RHIC-törmäyksissä kultaatomien ja kiihdytettyjen ionien: protonit, deuteronit ja helium-3-ytimet - massajärjestelmän (järjestelmän, jossa hiukkasilla on yhtä suuret ja vastakkaisesti suunnatut momentit) keskellä olevalla energialla 200 gigaelektronivolttia. Teoreettisen mallin mukaan, jos törmäyksen aikana muodostuu erittäin matalan viskositeetin omaava kvark-gluoniplasma, törmäystunnistimien tulisi tallentaa hiukkasten pilvet, jotka säilyttävät kiihtyneiden ionien "muodon". Protonit jättävät pyöreän polun, deuteronit elliptisen ja helium-3 kolmiomaiset.
Kokeen tulokset osoittivat, että kullan atomien ja ionien törmäyksessä vapautuvien hiukkasten havaitut kuviot ovat yhtäpitäviä niiden kanssa, joiden pitäisi syntyä kvark-gluoniplasman pisaroiden muodostumisen aikana.