Le deutéron, composé d'un proton et d'un neutron, est bien plus petit que les scientifiques le supposait

Le deutéron – l’un des noyaux atomiques les plus simples, composé seulement d’un proton et d’un neutron – est nettement plus petit qu’on ne l’avait imaginé jusqu’ici. Ce résultat, obtenu par un groupe international de recherche qui a mené des expériences à l’Institut Paul Scherrer (PSI), va dans le même sens qu’une étude de 2010 sur le proton.
Les chercheurs avaient alors mesuré le proton et obtenu une valeur nettement plus petite que d'autres scientifiques, qui avaient recouru avant eux à des méthodes d'expérimentation différentes. Le résultat de 2010 avait marqué le début de ce qu'on appelle depuis l'énigme du rayon du proton, a indiqué jeudi le PSI dans un communiqué.
Le nouveau résultat de mesure de la taille du deutéron révèle à présent une énigme analogue. Il entraînera probablement l'adaptation d'une constante fondamentale en physique, la constante de Rydberg, selon ces travaux publiés dans la revue Science. Autre explication jugée possible mais improbable: une force physique inconnue à ce jour serait à l'œuvre.
Pour leurs mesures, les chercheurs ont mesuré par spectroscopie laser ce qu'on appelle le deutérium muonique: un atome artificiel composé d'un deutéron autour duquel gravite une particule élémentaire exotique dénommée muon.
Outre les scientifiques du PSI, des chercheurs zurichois, fribourgeois, allemands, français, portugais et taïwanais ont pris part à cette étude. Les expériences ont été menées au PSI, car c'est là que se trouve la plus puissante source de muons du monde, nécessaire à la fabrication de suffisamment de deutérium muonique.