Les atomes sont constitués de protons et de neutrons autour desquels gravitent des électrons, qui sont des milliers de fois plus légers. Mais, si on regarde plus en détail, les protons et les neutrons sont eux-mêmes composés de trios de particules appelées quarks. Les quarks sont à peine plus lourds que les électrons et contribuent pour moins de 1 % à la masse des protons et des neutrons. D'où proviennent donc les 99 % restants, soit l'essentiel de la masse des protons et des neutrons, et donc de l'Univers visible ? Réponse : de la colle. Plus particulièrement, de particules appelées gluons, qui collent les quarks ensemble. En effet, bien que les gluons soient sans masse, leur énergie, par la magie de la célèbre équation d'Einstein E=mc2, fournit les 99 % restants de la masse des protons et des neutrons.
Cependant, la dynamique des gluons reste mal connue. Le principal défi expérimental est l'observation de la saturation des gluons, c'est-à-dire du moment où se crée un équilibre dynamique entre la division des gluons en paires de gluons et leur recombinaison, processus au cours duquel deux gluons se combinent pour n'en former qu'un seul.
Dans le dernier numéro du CERN Courier, Daniel Tapia Takaki, de l'Université du Kansas, explique comment les collisions ultra-périphériques, ou quasi-collisions, au Grand collisionneur de hadrons (LHC), faisant intervenir des photons de haute énergie, éclairent la dynamique des gluons et pourraient révéler le processus de saturation des gluons.
Pour en savoir plus, lisez l'article de Takaki dans CERN Courier et l'article de la collaboration ALICE.