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À l'intérieur de chaque proton et de chaque neutron, un travail invisible bouillonne : les gluons, particules vectrices de l'interaction forte, collent les quarks ensemble. On peut comparer ce champ à des élastiques qui empêchent les quarks de s'éparpiller. Mais que deviennent ces élastiques lorsque la matière devient très dense, comme au cœur des étoiles à neutrons ou dans les premiers instants après le Big Bang ?

Les physiciens ont simulé sur un réseau un monde avec deux « couleurs » de quarks (au lieu de trois comme dans le nôtre) et ont augmenté progressivement la densité de matière. Ils ont mesuré l'intensité des champs chromo-électrique et chromo-magnétique, analogues des champs électrique et magnétique ordinaires, mais pour l'interaction forte. À proximité de la frontière attendue de la transition de phase, le champ s'est soudainement affaibli : la partie chromo-électrique a chuté de 11%. Ensuite, à densité encore plus élevée, le champ s'est rétabli et a même dépassé les valeurs initiales.

La différence entre les carrés des champs chromo-électrique et chromo-magnétique a augmenté de façon monotone avec la densité. C'est important : cette combinaison est liée à l'énergie du vide et aux propriétés topologiques du champ. Les auteurs ont soigneusement calibré quatre méthodes différentes de « lissage » du champ pour s'assurer que le résultat ne dépend pas de la méthode. Le point de transition trouvé coïncide avec la prédiction théorique.

Ce calcul est un pas vers la compréhension de la manière dont la matière à densité extrême modifie le tissu même de l'interaction forte. Dans le monde réel avec trois couleurs de quarks, le tableau sera plus complexe, mais le principe est probablement le même : le champ ne s'« éteint » pas simplement, mais passe par une phase d'affaiblissement avant de se réorganiser.