Lorsque deux noyaux de plomb entrent en collision à une vitesse prodigieuse, ils s'aplatissent et se fragmentent en des milliers de particules. La forme de cette dispersion dépend de la structure des noyaux avant l'impact. À l'intérieur du noyau, les protons et les neutrons ne sont pas répartis de manière identique : les neutrons dépassent légèrement du bord — c'est ce qu'on appelle la peau de neutrons. L'épaisseur de cette peau est cruciale pour comprendre les objets les plus denses de l'Univers, comme les étoiles à neutrons.
Les scientifiques ont simulé des collisions de noyaux de plomb avec différentes épaisseurs de peau de neutrons et ont comparé les résultats aux données du détecteur ALICE. Il s'est avéré que le flux de particules, mesuré comme flux anisotrope, ne change presque pas si la peau est fine ou moyenne. Mais si la peau est très épaisse, les données calculées cessent de correspondre à l'expérience. Cela signifie que l'hypothèse d'une peau de neutrons très épaisse est exclue, mais qu'il est impossible pour l'instant de distinguer une peau fine d'une peau moyenne.
Cette « cécité géométrique » survient parce que le flux de particules est principalement déterminé par la forme globale de la collision, et non par les détails fins de la surface du noyau. Pour saisir la différence, il faut des mesures plus précises ou d'autres observables. En attendant, on peut dire que la peau de neutrons du plomb ne peut pas être très épaisse — et c'est déjà un pas en avant.
L'épaisseur de la peau de neutrons du noyau de plomb-208 est estimée à seulement 0,1–0,2 femtomètre — soit des dizaines de milliers de fois plus petit que le diamètre d'un atome.
Dans le roman « Schismatrice » de Bruce Sterling, les étoiles à neutrons et leurs propriétés jouent un rôle clé dans la politique interstellaire — l'épaisseur de la peau de neutrons pourrait influencer leur comportement.