Di laboratorium Brookhaven di Long Island, para fisikawan mencatat sinyal tak terduga dalam data tumbukan ion berat. Eksperimen STAR pada akselerator RHIC menunjukkan penurunan tajam fluktuasi momentum transversal partikel pada energi tertentu. Sinyal ini dapat mengindikasikan transisi fase dalam materi nuklir superpadat, mirip dengan yang terjadi pada saat-saat pertama setelah Big Bang.
Pada awal mula alam semesta, ruang terlalu panas dan padat untuk keberadaan atom. Proton dan neutron belum sempat terbentuk, dan materi berupa "sup" quark dan gluon yang mengalir bebas — plasma quark-gluon. Seiring mengembangnya kosmos, suhu menurun, gluon "merekatkan" quark menjadi proton dan neutron, dan plasma berubah menjadi materi nuklir biasa. Ini adalah transisi fase sejati, seperti pembekuan air, tetapi pada tingkat partikel fundamental.
Akselerator RHIC menciptakan kembali kondisi seperti itu selama sepersekian detik, dengan mempercepat ion emas hampir mencapai kecepatan cahaya. Data baru STAR mengungkap "jurang" dalam osilasi momentum partikel tepat pada wilayah energi tempat titik kritis transisi fase diperkirakan berada. Para ilmuwan menyebutnya sebagai kemungkinan tanda bahwa transisi itu benar-benar ada dan bergantung pada kepadatan serta suhu.
Penemuan ini penting bukan hanya bagi kosmologi. Pemahaman tentang perilaku materi pada kepadatan ekstrem akan membantu menjelaskan apa yang terjadi di dalam bintang neutron, tempat seluruh massa bintang termampatkan hingga seukuran kota kecil. Hal ini menentukan, misalnya, kecepatan suara di intinya dan ambang keruntuhan menjadi lubang hitam.
Namun sinyal ini masih berupa petunjuk samar. Penjelasan alternatif mengaitkannya dengan perubahan komposisi partikel pada berbagai energi tumbukan. Para ilmuwan berencana menganalisis data RHIC yang tersisa, yang mengakhiri operasinya pada 2026, untuk mengonfirmasi atau menyangkal temuan tersebut.
Jika titik kritis dapat dipastikan secara meyakinkan, hal ini akan membuka pandangan baru tentang evolusi materi dari mikrodetik pertama alam semesta hingga objek-objek paling padat di kosmos.
