El mesón fi es una partícula que vive solo un instante, pero puede adherirse por un breve tiempo a protones y neutrones en el núcleo atómico. Los físicos estudiaron qué sucede si un mesón así se encuentra dentro de núcleos ligeros de helio e hidrógeno.

Utilizando fuerzas calculadas desde primeros principios (es decir, sin parámetros de ajuste), los autores resolvieron las ecuaciones para sistemas de un mesón fi y tres o cuatro nucleones. Resultó que la atracción entre el mesón fi y los nucleones a distancias cortas es lo suficientemente fuerte como para mantenerlos unidos.

Como resultado, se forman estados ligados: núcleos de mesón fi con helio-4, helio-5 e hidrógeno-4. Si la interacción depende del espín, la ligadura es profunda; si no, es moderada. Tener en cuenta la carga eléctrica desplaza ligeramente las energías de ligadura.

Estos núcleos exóticos pueden surgir en colisiones de partículas de alta energía. Su estudio ayuda a comprender cómo se comportan los quarks extraños dentro de la materia nuclear.