在長島的布魯克黑文實驗室，物理學家在重離子碰撞數據中記錄到一個意外的訊號。RHIC加速器上的STAR實驗顯示，在特定能量下，粒子的橫向動量漲落急劇下降。這個訊號可能指向超密核物質中的相變，類似於大爆炸後最初瞬間所發生的那種相變。
在宇宙的最初期，空間過於熾熱和稠密，原子無法存在。質子和中子尚未形成，物質是一種自由流動的夸克與膠子「湯」——夸克-膠子電漿。隨著宇宙膨脹，溫度下降，膠子將夸克「黏合」成質子和中子，電漿轉變為普通的核物質。這是一次真正的相變，類似於水的凍結，但發生在基本粒子的層面上。
RHIC加速器將金離子加速到接近光速，在瞬間重現這樣的條件。STAR的新數據揭示，在預期相變臨界點所在的能量區域，粒子動量的振盪出現了「凹陷」。科學家稱這可能是相變確實存在、並取決於密度和溫度的跡象。
這項發現不僅對宇宙學重要。理解物質在極端密度下的行為，將有助於弄清中子星內部發生了什麼，那裡整顆恆星的質量被壓縮到一座小城市的規模。例如，其核心中的聲速以及坍縮成黑洞的門檻都取決於此。
然而，這個訊號目前仍只是暗示。其他解釋將其與不同碰撞能量下粒子組成的變化聯繫起來。科學家計劃分析RHIC剩餘的數據，該加速器已於2026年結束運行，以證實或推翻這一發現。
如果臨界點能夠被可靠地確定，這將為從宇宙最初幾微秒到宇宙中最緻密天體的物質演化開啟新的視角。
