Une étude, dont les résultats intitulés «The pressure distribution inside the proton» ont été publiés dans la revue Nature, a permis, pour la première fois, de mesurer la distribution de pression à l'intérieur d’un proton: alors qu'au centre de cette particule (qui se trouve dans chaque atome de notre Univers) il y a une pression extraordinairement élevée dirigée vers l'extérieur, plus en périphérie, la pression «beaucoup plus modeste, mais aussi plus étendue» est dirigée vers l'intérieur.

Pour parvenir à mesurer cette distribution, «une expérience de diffusion Compton profondément virtuelle» (*) a été menée dans le cadre de l'étude ici présentée. Le principe de cette expérience est de bombarder «de l'hydrogène liquide, source de protons, de faisceaux d'électrons haute énergie» qui «interagissent avec les quarks qui constituent le proton». Dans chaque interaction, il y a échange d'un photon virtuel de sorte que de l'énergie est «transmise au proton qui la réémet ensuite sous la forme d'un photon».

En outre, les fonctions dites de distributions de parton généralisées (**) «permettent d'accéder à la structure tridimensionnelle du proton». Comme «de récents travaux théoriques ont permis de faire le lien entre ces distributions et les facteurs de forme gravitationnelle», ces éléments ont permis d'établir l'incroyable cartographie présentée dans cette étude. Il apparaît ainsi que la pression qui règne à l'intérieur d'un proton avoisinerait par endroits les 10³⁵ pascals soit bien plus que celle qui règne au cœur d'une étoile à neutrons.

En conséquence, on peut envisager dans un avenir proche la réalisation de mesures encore plus précises et l'application de la même méthode «à l'étude des forces à l'œuvre au cœur du proton ou encore à la détermination de la distribution spatiale ou au mouvement des quarks».

Lien externe complémentaire (source Wikipedia)

(*) Diffusion Compton

(**) Parton