Au Grand collisionneur de hadrons, on fait entrer en collision des protons avec des noyaux de plomb. Au moment de l'impact, des centaines de nouvelles particules naissent, et certaines s'échappent en faisceaux étroits — les gerbes. À l'intérieur d'une telle gerbe, comme dans un flux dense, les protons et les neutrons peuvent s'agglutiner pour former des noyaux plus gros, par exemple le deuton — le noyau de l'hydrogène lourd.

Les physiciens de la collaboration ALICE ont mesuré pour la première fois combien de deutons et d'antideutons naissent à l'intérieur des gerbes par rapport aux régions situées à côté. Pour ce faire, ils ont sélectionné des événements avec une particule leader qui définissait la direction de la gerbe, et ont observé ce qui se passait dans trois zones : le long de la gerbe, du côté opposé et transversalement. Il s'est avéré que dans les gerbes, les deutons apparaissent nettement plus souvent que dans le flux de fond des particules. Cet effet est plus fort que dans les collisions proton-proton ordinaires.

Le résultat a été comparé au modèle informatique PYTHIA, qui décrit la production de particules dans les collisions. Le modèle reproduit qualitativement la formation accrue de deutons dans les gerbes, bien que pas dans tous les détails. Cela signifie que le mécanisme d'agglutination des protons et des neutrons dans les gerbes ressemble aux réactions nucléaires ordinaires, mais qu'il fonctionne différemment dans les conditions extrêmes des collisions.

Ces mesures aident à comprendre comment les noyaux — des plus légers aux plus lourds — s'assemblent à partir des quarks et des gluons. C'est aussi important pour l'astrophysique : dans les rayons cosmiques, des deutons sont également produits, et leur origine n'est toujours pas entièrement élucidée.