Les hadrons, parmi lesquels on trouve les protons et les neutrons, sont composés de quarks, d'antiquarks et de gluons, appelés, quant à eux, des partons. Pour sonder la structure des noyaux, les physiciens nucléaires utilisent des faisceaux de hadrons accélérés sur des cibles. Les résultats de ces expériences leur permettent d'accéder aux distributions en énergie des partons, à l'aide de modèles utilisant différents jeux de données expérimentales récoltées sur différents noyaux.  

Or ces jeux de données sont également sensibles à un autre phénomène qui doit être pris en compte : les pertes d'énergie des quarks et des gluons traversant la matière nucléaire. En variant les cibles nucléaires, les chercheurs étudient comment ces pertes d'énergie évoluent avec la masse des noyaux (nombre de protons plus précisément), et donc de la longueur parcourue par les quarks et les gluons dans chaque noyau.

Les chercheurs ont ainsi réinterprété les résultats d'expériences menées à Fermilab (États-Unis) utilisant des protons d'une énergie de 120 GeV dirigés sur des cibles de carbone et de tungstène. La réaction étudiée est l'annihilation d'un quark provenant du proton incident avec un antiquark provenant de la cible. Les données recueillies s'accordent qualitativement avec les prédictions du modèle de perte d'énergie, démontrant la prédominance de ce mécanisme à cette énergie.

Ces travaux sont le fruit d'une étroite collaboration entre le CEA-Irfu et le Laboratoire Leprince-Ringuet (École Polytechnique, CNRS).