Kärnor i sina lägsta energitillstånd (marktillstånd) består av neutroner och protoner. Två protoner och två neutroner i en kärna kan samlas för att bilda alfapartiklar. När kärnan får nästan tillräckligt med energi för att sönderdelas i alfapartiklar, alfapartiklarna kan ordna sig i den lägsta möjliga kvantenerginivån, bildar ett Bose-Einstein-kondensat. Exempel är grundtillståndet för beryllium-8 och det berömda kol-12 "Hoyle" -tillståndet, uppkallad efter Fred Hoyle som först postulerade dess existens för att förklara produktionen av kol i stjärnor. Kan analoga tillstånd existera i andra isotoper som syre-16 och neon-20? Kärnforskare vid Texas A&M University indikerade att ett tillstånd som är analogt med Hoyle-tillståndet finns i syre-16.

Förekomsten av Hoyle-tillståndet i kol-12 är mycket viktig. Faktiskt, det är tack vare detta tillstånd att kol-12, nyckelelementet för livet som vi känner det, kan bildas i det tidiga universum. Kol-12 Hoyle-tillståndet har också särdrag. Dessa egenskaper kan förklaras genom att beskriva kol som en utspädd gas av alfapartiklar, vilket innebär att det finns ett nytt tillstånd av kärnämne analogt med det välkända Bose-Einstein-kondensatet för molekyler. Att hitta tillstånd som är analoga med kol-12 Hoyle-tillståndet i tyngre kärnor visar att Hoyle-tillståndet inte är en lycklig förekomst i kol-12. Snarare, det är ett tillstånd av kärnämne som kan hittas i andra kärnor under liknande förhållanden.

Identifieringen och studien av tillstånd som är analoga med Hoyle -tillståndet i tyngre kärnor kan ge ett test för förekomsten av alfakondensat i kärnämne. Vid Cyclotron Institute of Texas A&M University, forskare studerade reaktionen mellan neon-20 och alfa-partiklar med hjälp av ett tjockt heliummål och en neon-20-stråle. Teamet justerade trycket på heliumgasen för att stoppa strålen innan detektorerna placerades i slutet av experimentkammaren. När strålen rör sig i kammaren, den tappar gradvis energi så att system med olika excitationsenergi kan bildas på olika positioner inne i gasen. Teamet upptäckte händelser som producerade en, två, tre, och upp till fyra alfapartiklar under experimentet. Detektorerna som placerats i slutet av kammaren mätte energierna och positionerna för de inkommande partiklarna samt utmärkte alfapartiklar från andra reaktionsprodukter. Analysen av data från händelser som producerade tre alfapartiklar gjorde att laget kunde identifiera Hoyle-tillståndet i kol-12. Förfallet av det tillståndet i tre alfapartiklar överensstämde med andra data i litteraturen. Även om statistiken över händelser med fyra alfapartiklar var låg, laget kunde identifiera en struktur vid cirka 15,2 MeV som skulle kunna motsvara ett tillstånd som är analogt med Hoyle-tillståndet i syre-16. Tidigare, forskare observerade detta tillstånd, men de såg inte dess förfall i fyra alfapartiklar, bekräftar alfa-klusterkaraktären hos detta tillstånd. Ytterligare analys av sönderfallets väg visar att sönderfallet i fyra alfapartiklar fortgår med lika stor sannolikhet genom utsläpp av två beryllium-8 i marktillstånden eller genom utsläpp av en alfa-partikel och ett kol-12 i Hoyle-tillståndet.