Det mest sällsynta ämnet är universum är förmodligen kvarg-gluonplasman eller något liknande. Detta är en fas av materia som genereras endast under de mest intensiva temperaturerna och trycken. Under större delen av den första miljondels sekunden efter Big Bang, den explosiva händelsen som skapade vårt universum, var all materia i form av en kvarg-gluonplasma. Kvarkar och gluoner är partiklar som utgör nukleoner som neutroner och protoner, som i sin tur utgör de atomer som utgör all materia. Kvarkar är partiklarna med massa, medan gluoner är de kraftförmedlande partiklarna som ”limmar” kvarkarna.
Även om kvarg-gluonplasman för närvarande är en utmanare om det sällsynta ämnet i universum, var det i början det normala tillståndet för materia. En kvarg-gluonplasma är ett bad av nästan fria kvarkar och gluoner, som vanligtvis är tätt låsta i nukleoner. Konventionella nukleoner hålls så hårt samman att inte ens en kärnexplosion eller temperaturen och trycket i solens kärna räcker för att skaka isär dem. Fria kvarkar har aldrig observerats, och vissa fysiker tror att själva fenomenet med fria kvarkar är fysiskt omöjligt.
Kvark-gluonplasma skapas under några ovanliga omständigheter utanför Big Bang. Vi har kunnat producera det efter behag i partikelacceleratorer, med hjälp av enorma mängder energi fokuserad på tunga joner, sedan år 2000. Det tog ungefär två decennier att försöka skapa det, det sällsynta ämnet vi känner till. Bragden åstadkoms vid CERN-partikelacceleratorn i Schweiz. På senare tid genomför CERNs Large Hadron Collider experiment på kvarg-gluonplasman.
Kvark-gluonplasman kanske inte är det mest sällsynta ämnet om det visar sig existera i centrum av extremt massiva stjärnor. Vissa neutronstjärnor (resten som lämnats av några av de största supernovorna) är tätare än vad som skulle förutsägas av teorin, vilket gör att vissa forskare misstänker att dessa faktiskt inte är neutronstjärnor, utan faktiskt kvarkstjärnor. Neutronstjärnor har en radie mellan 10 och 20 km (6 – 12 mi), men en massa som är något större än solens. Däremot skulle kvarkstjärnor, om de existerar, ha en radie mellan 3 och 9 km (2-6 mi) och en massa som är jämförbar med neutronstjärnor, vilket gör dem till de mest täta objekten i universum. Supernovaresten RX J1856.5-3754, neutronstjärnan närmast jorden, är en potentiell kandidat för att vara en kvarkstjärna.
Det finns andra ämnen som tävlar om titeln som det sällsynta ämnet i universum. Dessa inkluderar de exotiska partiklar som skapats under kollisioner med kosmisk strålning med mycket hög energi och andra exotiska partiklar som fanns i universums gryning men som aldrig har setts sedan dess. Antimateria kvalificeras inte som det sällsynta ämnet i universum eftersom det fortfarande kan hittas flytande i rymden praktiskt taget överallt, om än i mycket låga proportioner.