Le noyau de calcium-48 est comme une pièce verrouillée avec 48 nucléons. À l'intérieur, des permutations se produisent : un neutron devient un proton, et la pièce se réorganise lentement en une autre — le titane-48. Le processus prend un temps inimaginable : en moyenne un trillion de trillions d'années, mais il se produit.
Pour décrire cette réorganisation, les physiciens ont assemblé la fonction d'onde du noyau à partir de morceaux. Ces morceaux sont des états où le nombre de protons et de neutrons est fixé, et où la forme du noyau peut varier. Ensuite, ils ont combiné ces morceaux avec les bons poids, comme un puzzle. La méthode est appelée projection de coordonnées génératrices. Ils l'ont testée sur les transitions dans le calcium et le titane, en la comparant à une solution exacte — une énumération directe de toutes les possibilités. L'accord est bon : l'erreur sur la force de transition n'est que de quelques pour cent.
Ce calcul n'est pas important en soi. Le même mécanisme, mais sans émission d'électrons, pourrait expliquer pourquoi les neutrinos ont une masse. Les scientifiques perfectionnent actuellement l'outil sur la désintégration lente, afin de l'appliquer ensuite à des questions plus subtiles.
Le calcium-48 est le noyau le plus léger qui a deux fois plus de neutrons que de protons : 20 protons et 28 neutrons.