Une goutte de crème grasse dans un verre de lait. Si vous agitez, la graisse ne se répartit pas uniformément : elle forme des amas plus denses qui se déplacent différemment du reste du liquide. C'est à peu près ce que font les quarks à l'intérieur des mésons, ces particules minuscules qui ne vivent que des fractions de seconde.

Un méson est composé d'un quark et d'un antiquark, et ils sont rarement à égalité. Dans le kaon, par exemple, le quark étrange est nettement plus lourd que le quark up léger. Les calculs ont montré que le partenaire lourd s'adjuge près des deux tiers de l'impulsion totale de la particule, ne laissant que des miettes au léger. Avec l'augmentation de l'énergie, ce déséquilibre ne fait que s'accentuer, comme si la goutte grasse dépassait de plus en plus vite la base aqueuse.

Les auteurs de l'étude ont suivi l'évolution de ce tableau lorsqu'on passe à des énergies plus élevées, celles qui seront accessibles au collisionneur électron-ion (EIC) en construction et dans l'expérience COMPASS++/AMBER. Ils ont calculé les sections efficaces de production de paires de muons (processus de Drell-Yan) pour des kaons sur des cibles de carbone, de tungstène et d'aluminium. Ces prédictions sont comme une carte pour les futurs expérimentateurs : elles montrent où chercher le signal et comment distinguer un type de méson d'un autre.

Savoir qui est le « patron » dans un méson aide à comprendre comment les quarks restent ensemble. C'est un pas vers le décryptage de l'interaction forte, la plus puissante mais aussi la plus capricieuse des quatre forces fondamentales de la nature.