1973, Russische natuurkundige A.B. Migdal voorspelde het fenomeen pioncondensatie boven een kritische, extreem hoge - meerdere keren hoger dan die voor normale materie - nucleaire dichtheid. Hoewel deze condensatie nooit is waargenomen, het zal naar verwachting een sleutelrol spelen in het snelle afkoelingsproces van de kern van neutronensterren. Deze zware stellaire objecten ter grootte van een stad zijn zo dicht dat op aarde, een theelepel zou een miljard ton wegen.

Onlangs, onderzoekers van het RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science en Kyushu University, een experiment uitvoeren in de RIKEN RI Beam Factory op een zeer neutronenrijke tinisotoop, onderzocht of dit proces echt zou kunnen plaatsvinden in neutronensterren met een massa van ongeveer 1,4 keer die van onze zon. Soortgelijke onderzoeken werden eerder uitgevoerd op stabiele isotopen, zoals 90Zr of 208Pb, maar deze keer besloten de onderzoekers het geval van 132Sn te bestuderen, een isotoop van tin. Deze dubbel magische onstabiele kern heeft een vrij eenvoudige structuur die de theoretische berekeningen gemakkelijk maakt in vergelijking met andere isotopen met vergelijkbare massa. Verder, 132Sn met zijn grote neutronenoverschot (het bestaat uit 50 protonen en 82 neutronen) biedt betere omstandigheden dan de stabiele isotopen om deze studie uit te breiden naar de zuivere neutronenmaterie in de neutronensterren.

Een secundaire cocktailstraal met 132Sn werd geproduceerd door projectielfragmentatie van een primaire uraniumstraal die in botsing kwam met een dik berylliumdoel. Vervolgens, een vloeibaar waterstofdoel werd bestraald met 132Sn. Resulterend in de collectieve excitatie van de neutronen en protonen van de tinkernen, waarbij de neutronenspin en de protonenspin uit fase oscilleren. Deze excitatiemodus, genaamd "gigantische resonantie, " is geschikt voor het bestuderen van de korteafstandsinteracties die, terwijl het cruciaal is bij het ontstaan ​​van pioncondensatie, zijn complex en uiterst moeilijk te meten.

Volgens Masaki Sasano van RIKEN Nishina Center, wie is een van de eerste auteurs van deze studie, hun resultaat, die werd gepubliceerd in de Fysieke beoordelingsbrieven logboek, toont aan dat de pioncondensatie zou moeten plaatsvinden bij ongeveer twee keer de normale kerndichtheid, die kan worden gerealiseerd in een neutronenster met een massa van 1,4 keer die van de zon. Sasano zei dat om de mogelijkheid van pioncondensatie volledig te begrijpen, ze zijn van plan om deze unieke studies van gigantische resonanties uit te breiden naar andere neutronenrijke kernen die ver buiten de stabiliteitslijn liggen, met grote neutronen-proton asymmetrie.