Le noyau atomique n'est pas toujours rond comme une boule de billard. Certains noyaux s'allongent en forme de ballon de rugby, d'autres deviennent semblables à une poire — avec une extrémité plus épaisse que l'autre. Cette déformation en forme de poire (octupolaire) est un cas rare et important : elle peut renseigner sur la structure interne des forces nucléaires et même aider à comprendre pourquoi l'Univers contient plus de matière que d'antimatière.

Mais attraper un noyau en forme de poire est difficile. Sa forme se manifeste dans les spectres — les ensembles d'énergies que le noyau émet ou absorbe — mais le signal se perd souvent parmi d'autres effets. Les auteurs de la nouvelle étude ont trouvé un moyen détourné. Ils ont remarqué une régularité dans les spectres des noyaux impairs (avec un nombre impair de protons ou de neutrons) qui vivent à côté des noyaux pairs en forme de poire. Il s'avère que le noyau impair, tel un sonar sensible, reflète la forme de son voisin pair : son spectre change de manière prévisible si un noyau en forme de poire se trouve à proximité.

Cette relation fonctionne comme une simple boussole empirique. Pas besoin de faire des calculs complexes pour chaque candidat — il suffit d'examiner le spectre du noyau impair pour savoir s'il faut chercher une déformation en forme de poire chez son partenaire pair. Les auteurs ont déjà prédit plusieurs endroits de ce type dans le tableau des isotopes, en particulier dans les régions riches en neutrons ou pauvres en protons, où les expériences n'ont pas encore été menées. Désormais, les physiciens disposent d'une carte avec des mentions « creuser ici », ce qui accélérera la recherche de nouveaux noyaux en forme de poire et la vérification des théories.