في مركز كل ذرة توجد نواة — كرة كثيفة من البروتونات والنيوترونات. هذه الجسيمات لا تتزاحم عشوائيًا، بل تملأ مستويات طاقة صارمة تشبه طوابق ناطحة سحاب. عندما يمتلئ طابق معين بالكامل، تصبح النواة مستقرة بشكل خاص — يسمي الفيزيائيون هذا العدد السحري.

أثقل هذه الأعداد في النوى المستقرة هو 126 نيوترونًا. هذا هو ما يجعل الرصاص-208 سحريًا مزدوجًا وصلبًا لدرجة أنه يشكل نقطة النهاية للعديد من سلاسل الاضمحلال الإشعاعي. ولكن ماذا يحدث لهذا الغلاف إذا بدأنا بإزالة البروتونات من الرصاص؟ هل يضعف أم يصبح أقوى؟ ظل هذا السؤال بعيدًا عن متناول العلماء لعقود، لأن النوى اللازمة للتجارب — البلاتين-204 والذهب-205 — نادرة جدًا وتعيش لدقائق معدودة.

فريق من مركز هيلمهولتز في دارمشتات حل المشكلة بدقة متناهية. قاموا بتسريع حزمة من النوى في مسرع، وأدخلوها في حلقة تخزين، وقاسوا الكتل باستخدام طريقتين مختلفتين في وقت واحد. كانت النتيجة مذهلة: نوى البلاتين-204 والذهب-205 كانت أقوى مما توقعته الاستقراءات بمقدار 403 و464 كيلوإلكترون فولت. هذا كما لو أن البنائين توقعوا أن تكون الطوابق العليا من ناطحة السحاب هشة، لكنها فجأة أصبحت الأكثر موثوقية في المبنى بأكمله. علاوة على ذلك، تصرف التفاعل بين البروتونات والنيوترونات بشكل غريب: عند عبور العدد السحري 126، انقسم إلى قسمين — لم يرَ أحد هذا من قبل.

البيانات الجديدة ليست مجرد سطر في كتاب مرجعي. إنها معايرة مباشرة للنماذج النظرية التي تحاول فهم كيف يولد الذهب والبلاتين واليورانيوم في الكون. في مثل هذه النوى الغنية بالنيوترونات يحدث الالتقاط السريع للنيوترونات — عملية r-process التي تزدهر عند اصطدام النجوم النيوترونية. الآن لدى الفيزيائيين أساس متين حيث كانت هناك مجرد تخمينات.