Атомное ядро обычно представляют как плотный шар, в котором протоны и нейтроны перемешаны. Однако у некоторых изотопов нейтроны могут выступать далеко за пределы этого шара, образуя разреженную оболочку — нейтронное гало. Это явление особенно характерно для ядер с большим избытком нейтронов над протонами.

Физики исследовали изотопы магния — от лёгкого магния-24 до тяжёлого магния-38 — и рассчитали, как они рассеиваются на углероде при энергии 240 МэВ на нуклон. Измеряя частоту взаимодействий ядер, можно вычислить радиус нейтронного облака. Оказалось, что у магния-37 один нейтрон связан настолько слабо, что образует однократное гало.

Затем учёные применили тот же подход к ещё не изученному магнию-40. Расчёты показали, что у него два нейтрона настолько слабо связаны, что формируют двойное гало. Такие ядра живут доли секунды, но именно они — полигон для проверки наших представлений о ядерных силах.

Двойное гало у магния-40 — редкий случай, когда два нейтрона образуют пару и вместе выходят за пределы плотного ядра. Это похоже на двух альпинистов, которые страхуют друг друга на самом краю скалы.