Renan Góes-Hirayama promovierte im Februar in der Gruppe von FIAS-Fellow Hannah Elfner. Er untersuchte, wie die bei Kollisionen schwerer Atomkerne (am CERN in Genf und am GSI in Darmstadt) entstehende elektromagnetische Strahlung genutzt werden kann, um die Bausteine der Materie zu verstehen.

Bei diesen Schwerionenkollisionen entstehen manchmal Paare aus Elektronen und Positronen (Antielektronen). Da sie nicht über die starke Kraft wechselwirken, verlassen sie die Kollision ungestört und spiegeln die thermodynamischen Bedingungen des Mediums wider, in dem sie entstanden sind. Im Rahmen seiner Doktorarbeit entwickelte Hirayama ein modernes Modell, das Ansätze des Teilchentransports und der Strömungsdynamik miteinander verbindet, und berechnete damit die Eigenschaften dieser Strahlung für einen großen Bereich von Strahlenergien. 

Wie die meisten Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet umfasste seine Arbeit verschiedene Bereiche der Physik, von der statistischen Mechanik bis zur Quantenchromodynamik, sowie umfangreiche Programmierarbeiten. Der Aufwand hat sich gelohnt, und Hirayama wird sich im Rahmen eines Postdoc-Aufenthalts an der McGill University (Kanada) weiter mit diesem Thema beschäftigen: „Ich halte diesen Bereich für den vielversprechendsten, um Materie unter extremen thermodynamischen Bedingungen zu verstehen.“