Fyzici z Brookhavenského národného laboratória (New York, USA) najskôr získali kvapky kvark-gluónovej plazmy na prístroji Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC). Látka v podobnom stave, charakterizovaná takmer nulovou viskozitou, existovala v prvých okamihoch Veľkého tresku. Tvrdí to článok uverejnený v časopise Nature Physics.
Quark-gluónová plazma je agregovaný stav hmoty, v ktorom sú hadróny - trieda elementárnych častíc, ktoré zahŕňajú protóny a neutróny - rozdelené na asymptoticky voľné kvarky a gluóny. Tento stav je podobný plazme, keď sú atómy ionizované, náboje sú oddelené a jadrá a elektróny sa môžu voľne pohybovať. Plazma však zostáva kvázi neutrálna, to znamená, že celkový náboj v ktorejkoľvek jeho časti je nulový. Vo vnútri hadrónov sú kvarky zadržiavané, zatiaľ čo farby (špeciálna kvantová charakteristika) každého kvarku sa musia navzájom kompenzovať, v dôsledku čoho zostáva hadrónová hmota bezfarebná. Kvark-gluónová plazma je kvázi bezfarebná.
Quark-gluónová plazma, ktorá sa vytvára pri vysokých teplotách, je takmer ideálnou kvapalinou, v ktorej nie je žiadna viskozita. Predpokladá sa, že existoval v prvých momentoch Veľkého tresku a rýchlo sa ochladil, čo viedlo k hadronizácii - vzniku bezfarebných hadrónov z farebných kvarkov, antikvarkov a gluónov, ktoré pri nízkych teplotách nemôžu existovať vo voľnom stave.
Vedci uskutočnili na RHIC zrážky medzi atómami zlata a urýchlenými iónmi: protóny, deuteróny a hélium-3 jadrá - pri energii v strede hmotného systému (systém, v ktorom majú častice rovnaký a opačne zameraný moment) rovnajúci sa 200 gigaelektronvoltom. Podľa teoretického modelu, ak počas zrážky vznikne kvark-gluónová plazma s extrémne nízkou viskozitou, potom by detektory urýchľovača mali zaznamenávať oblaky častíc, ktoré si zachovávajú „tvar“zrýchlených iónov. Protóny zanechávajú kruhovú stopu, deuteróny eliptické a hélium-3 trojuholníkové.
Výsledky experimentu ukázali, že pozorované vzorce častíc uvoľňovaných pri zrážke atómov a iónov zlata sa zhodujú s tými, ktoré by mali vzniknúť pri tvorbe kvapiek kvark-gluónovej plazmy.