Au centre de chaque atome se trouve un noyau, une boule dense de protons et de neutrons. Ces particules ne s'entassent pas au hasard, mais occupent des niveaux d'énergie stricts, semblables aux étages d'un gratte-ciel. Lorsqu'un étage est complètement rempli, le noyau devient particulièrement stable – les physiciens appellent cela un nombre magique.

Le plus lourd de ces nombres dans les noyaux stables est 126 neutrons. C'est lui qui rend le plomb-208 doublement magique et si résistant qu'il sert de point final à de nombreuses chaînes de désintégration radioactive. Mais que se passe-t-il si l'on commence à retirer des protons du plomb ? La coquille s'affaiblit-elle ou, au contraire, devient-elle encore plus solide ? La réponse à cette question a échappé aux scientifiques pendant des décennies, car les noyaux nécessaires aux expériences – le platine-204 et l'or-205 – sont trop rares et ne vivent que quelques minutes.

L'équipe du Centre Helmholtz de Darmstadt a résolu le problème avec une précision de joaillier. Ils ont accéléré un faisceau de noyaux dans un accélérateur, l'ont injecté dans un anneau de stockage et ont mesuré les masses à l'aide de deux méthodes différentes simultanément. Le résultat a été stupéfiant : les noyaux de platine-204 et d'or-205 se sont révélés plus résistants que ne le prédisaient les extrapolations, de 403 et 464 kiloélectronvolts. C'est comme si les constructeurs s'attendaient à ce que les étages supérieurs d'un gratte-ciel soient fragiles, et qu'ils deviennent soudainement les plus fiables de tout le bâtiment. De plus, l'interaction entre les protons et les neutrons s'est comportée étrangement : en franchissant le nombre magique 126, elle s'est dédoublée – personne n'avait jamais vu cela auparavant.

Ces nouvelles données ne sont pas simplement une ligne dans un manuel. C'est un étalon direct pour les modèles théoriques qui tentent de comprendre comment l'or, le platine et l'uranium naissent dans l'Univers. C'est dans ces noyaux riches en neutrons que se produit la capture rapide de neutrons – le fameux processus r qui tonne lors de la collision d'étoiles à neutrons. Désormais, les physiciens disposent d'un appui solide là où il n'y avait que des conjectures.