Fizicienii de la Laboratorul Național Brookhaven (New York, SUA) au obținut mai întâi picături de plasmă de quark-gluon la Collider Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC). O substanță într-o stare similară, caracterizată prin vâscozitate aproape zero, a existat în primele momente ale Big Bang-ului. Acest lucru este raportat într-un articol publicat în revista Nature Physics.
Plasma Quark-gluon este o stare agregată a materiei, în care hadronii - o clasă de particule elementare care includ protoni și neutroni - sunt împărțiți în quark și gluoni liberi asimptotic. Această stare este similară cu plasma, când atomii sunt ionizați, sarcinile sunt separate, iar nucleii și electronii se pot mișca liber. Cu toate acestea, plasma rămâne cvasi-neutră, adică sarcina totală din interiorul oricărei părți a acesteia este zero. În interiorul hadronilor, quark-urile sunt ținute laolaltă prin închidere, în timp ce culorile (o caracteristică cuantică specială) ale fiecărui quark trebuie să se compenseze reciproc, drept urmare materia hadronică rămâne incoloră. Plasma Quark-gluon este cvasi incoloră.
Plasma Quark-gluon, care se formează la temperaturi ridicate, este un lichid aproape ideal, în care nu există vâscozitate. Se crede că a existat în primele momente ale Big Bang-ului și s-a răcit rapid, ceea ce a dus la hadronizare - formarea de hadroni incolori din quarkuri colorate, antiquarkuri și gluoni, care la temperaturi scăzute nu pot exista în stare liberă.
Oamenii de știință au efectuat la RHIC coliziuni între atomi de aur și ioni accelerați: protoni, deuteroni și nuclei de heliu-3 - la o energie din centrul sistemului de masă (un sistem în care particulele au momente egale și direcționate opus) egale cu 200 gigaelectronvolți Conform modelului teoretic, dacă în timpul unei coliziuni se formează o plasmă de quark-gluon cu o vâscozitate extrem de scăzută, atunci detectoarele de coliziune ar trebui să înregistreze nori de particule care păstrează „forma” ionilor accelerați. Protonii lasă o urmă circulară, deuteronii eliptici și heliu-3 triunghiular.
Rezultatele experimentului au arătat că modelele observate de particule eliberate în timpul coliziunii atomilor și ionilor de aur coincid cu cele care ar trebui să apară în timpul formării picăturilor de plasmă quark-gluon.
