La lumière d'un laser, c'est comme une rangée parfaitement alignée de soldats lors d'une parade : toutes les ondes oscillent dans un même plan. On dit d'une telle lumière qu'elle est polarisée. Dans ces nouveaux travaux, des physiciens ont pour la première fois obtenu des rayons gamma polarisés en faisant entrer en collision des électrons avec une impulsion laser intense.
La spectroscopie n'est pas nécessaire ici : la polarisation a été mesurée grâce à la répartition des neutrons émis par une cible de deutérium. Lorsqu'un rayon gamma polarisé éjecte un neutron d'un noyau de deutérium, le neutron ne part pas dans n'importe quelle direction, mais dans une direction bien précise. C'est cette asymétrie qui a permis de déterminer le degré de polarisation, d'environ 50 %, comme le prédisait la théorie.
Ce résultat est important non seulement en soi, mais aussi parce qu'il montre que, dans les champs intenses, les effets quantiques d'interférence modifient la diffusion, ce que les anciens modèles simplifiés ne prenaient pas en compte. On peut désormais envisager de créer des sources compactes de rayonnement gamma polarisé directement sur une paillasse, plutôt que dans de gigantesques accélérateurs.
Les rayons gamma polarisés pourraient aider à sonder l'intérieur du noyau atomique et même à « éclairer » des défauts cachés dans les matériaux.