Long Island'daki Brookhaven laboratuvarında fizikçiler, ağır iyon çarpışmalarının verilerinde beklenmedik bir sinyal tespit ettiler. RHIC hızlandırıcısındaki STAR deneyi, belirli bir enerjide parçacıkların enine momentum dalgalanmalarında keskin bir düşüş gösterdi. Bu sinyal, Büyük patlamadan sonraki ilk anlarda meydana gelene benzeyen, aşırı yoğun nükleer maddede bir faz geçişine işaret ediyor olabilir.
Evren'in en başında uzay, atomların var olması için fazla sıcak ve yoğundu. Protonlar ve nötronlar henüz oluşmamıştı ve madde, kuarklar ile gluonlardan oluşan serbest akan bir «çorba» — kuark-gluon plazması — halindeydi. Evren genişledikçe sıcaklık düştü, gluonlar kuarkları «yapıştırarak» proton ve nötronları oluşturdu ve plazma sıradan nükleer maddeye dönüştü. Bu, suyun donmasına benzeyen, ama temel parçacıklar düzeyinde gerçek bir faz geçişiydi.
RHIC hızlandırıcısı, altın iyonlarını neredeyse ışık hızına çıkararak bu tür koşulları saniyenin çok küçük bir bölümü için yeniden yaratıyor. STAR'ın yeni verileri, parçacık momentumundaki salınımlarda tam da faz geçişinin kritik noktasının beklendiği enerji bölgesinde bir «çukur» ortaya çıkardı. Bilim insanları bunu, geçişin gerçekten var olduğuna ve yoğunluk ile sıcaklığa bağlı olduğuna dair olası bir işaret olarak nitelendiriyor.
Keşif yalnızca kozmoloji için önemli değil. Maddenin aşırı yoğunluklardaki davranışını anlamak, yıldızın tüm kütlesinin küçük bir kentin boyutlarına sıkıştığı nötron yıldızlarının içinde neler olup bittiğini çözmemize yardımcı olacak. Örneğin bunlara, çekirdeklerindeki ses hızı ve kara deliğe çöküş eşiği bağlı.
Ancak sinyal şimdilik yalnızca bir imadan ibaret. Alternatif açıklamalar bunu, farklı çarpışma enerjilerinde parçacık bileşiminin değişmesiyle ilişkilendiriyor. Bilim insanları, bulguyu doğrulamak ya da çürütmek için 2026 yılında çalışmasını tamamlayan RHIC'in kalan verilerini analiz etmeyi planlıyor.
Kritik nokta güvenilir biçimde saptanırsa, bu, maddenin Evren'in ilk mikrosaniyelerinden uzayın en yoğun nesnelerine kadar uzanan evrimine yeni bir bakış açısı kazandıracak.
