Fizycy z Brookhaven National Laboratory (Nowy Jork, USA) jako pierwsi uzyskali krople plazmy kwarkowo-gluonowej w Relatywistycznym Zderzaczu Ciężkich Jonów (RHIC). Substancja w podobnym stanie, charakteryzująca się niemal zerową lepkością, istniała w pierwszych chwilach Wielkiego Wybuchu. Jest to opisane w artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature Physics.
Plazma kwarkowo-gluonowa to skupiony stan materii, w którym hadrony - klasa cząstek elementarnych obejmująca protony i neutrony - są podzielone na asymptotycznie wolne kwarki i gluony. Ten stan jest podobny do plazmy, kiedy atomy są zjonizowane, ładunki są rozdzielane, a jądra i elektrony mogą się swobodnie poruszać. Jednak plazma pozostaje quasi-neutralna, to znaczy całkowity ładunek wewnątrz dowolnej jej części wynosi zero. Wewnątrz hadronów kwarki są trzymane razem przez uwięzienie, podczas gdy kolory (specjalna cecha kwantowa) każdego kwarka muszą się wzajemnie kompensować, w wyniku czego materia hadronowa pozostaje bezbarwna. Plazma kwarkowo-gluonowa jest quasi-bezbarwna.
Plazma kwarkowo-gluonowa, która powstaje w wysokich temperaturach, jest prawie idealną cieczą, w której nie ma lepkości. Uważa się, że istniał w pierwszych chwilach Wielkiego Wybuchu i szybko się ochłodził, co doprowadziło do hadronizacji - powstania bezbarwnych hadronów z kolorowych kwarków, antykwarków i gluonów, które w niskich temperaturach nie mogą istnieć w stanie wolnym.
Naukowcy przeprowadzili na RHIC zderzenia między atomami złota a przyspieszonymi jonami: protonami, deuteronami i jądrem helu-3 - przy energii w środku układu masy (układ, w którym cząstki mają równe i przeciwnie skierowane pędy) równą 200 gigaelektronowoltów. Zgodnie z modelem teoretycznym, jeśli podczas zderzenia utworzy się plazma kwarkowo-gluonowa o ekstremalnie niskiej lepkości, to detektory zderzacza powinny rejestrować chmury cząstek, które zachowują „kształt” przyspieszonych jonów. Protony pozostawiają po sobie kołowy „ślad”, deuterony - eliptyczne, a hel-3 - trójkątne.
Wyniki eksperymentu wykazały, że obserwowane wzory cząstek uwalnianych podczas zderzenia atomów i jonów złota pokrywają się z tymi, które powinny powstać podczas formowania się kropel plazmy kwarkowo-gluonowej.