Observation of deuteron and antideuteron formation from resonance-decay nucleons

Null, Null; Acharya, S.; Agarwal, A.; Aglieri Rinella, G.; Aglietta, L.; Agnello, M.; Agrawal, N.; Ahammed, Z.; Ahmad, S.; Ahn, S. U.; Ahuja, I.; Akindinov, A.; Akishina, V.; Al-Turany, M.; Aleksandrov, D.; Alessandro, B.; Alfanda, H. M.; Alfaro Molina, R.; Ali, B.; Alici, A.; Alizadehvandchali, N.; Alkin, A.; Alme, J.; Alocco, G.; Alt, T.; Altamura, A. R.; Altsybeev, I.; Alvarado, J. R.; Anaam, M. N.; Andrei, C.; Andreou, N.; Andronic, A.; Andronov, E.; Anguelov, V.; Antinori, F.; Antonioli, P.; Apadula, N.; Appelshäuser, H.; Arata, C.; Arcelli, S.; Arnaldi, R.; Arneiro, J. G. M. C. A.; Arsene, I. C.; Arslandok, M.; Augustinus, A.; Averbeck, R.; Averyanov, D.; Azmi, M. D.; Baba, H.; Badalà, A.; Bae, J.; Bae, Y.; Baek, Y. W.; Bai, X.; Bailhache, R.; Bailung, Y.; Bala, R.; Baldisseri, A.; Balis, B.; Bangalia, S.; Banoo, Z.; Barbasova, V.; Barile, F.; Barioglio, L.; Barlou, M.; Barman, B.; Barnaföldi, G. G.; Barnby, L. S.; Barreau, E.; Barret, V.; Barreto, L.; Barth, K.; Bartsch, E.; Bastid, N.; Basu, S.; Batigne, G.; Battistini, D.; Batyunya, B.; Bauri, D.; Bazo Alba, J. L.; Bearden, I. G.; Becht, P.; Behera, D.; Belikov, I.; Bell Hechavarria, A. D. C.; Bellini, F.; Bellwied, R.; Belokurova, S.; Beltran, L. G. E.; Beltran, Y. A. V.; Bencedi, G.; Bensaoula, A.; Beole, S.; Berdnikov, Y.; Berdnikova, A.; Bergmann, L.; Bernardinis, L.; Betev, L.; Bhaduri, P. P.; Bhalla, T.; Bhasin, A.; Bhattacharjee, B.; Bhattarai, S.; Bianchi, L.; Bielčk, J.; Bielčková, J.; Bigot, A. P.; Bilandzic, A.; Binoy, A.; Biro, G.; Biswas, S.; Bize, N.; Blau, D.; Blidaru, M. B.; Bluhme, N.; Blume, C.; Bock, F.; Bodova, T.; Bok, J.; Boldizsár, L.; Bombara, M.; Bond, P. M.; Bonomi, G.; Borel, H.; Borissov, A.; Borquez Carcamo, A. G.; Botta, E.; Bouziani, Y. E. M.; Brandibur, D. C.; Bratrud, L.; Braun-Munzinger, P.; Bregant, M.; Broz, M.; Bruno, G. E.; Buchakchiev, V. D.; Buckland, M. D.; Budnikov, D.; Buesching, H.; Bufalino, S.; Buhler, P.; Burmasov, N.; Buthelezi, Z.; Bylinkin, A.; Bysiak, S. A.; Cabanillas Noris, J. C.; Cabrera, M. F. T.; Caines, H.; Caliva, A.; Calvo Villar, E.; Camacho, J. M. M.; Camerini, P.; Camerlingo, M. T.; Canedo, F. D. M.; Cannito, S.; Cantway, S. L.; Carabas, M.; Carnesecchi, F.; Carvalho, L. A. D.; Castillo Castellanos, J.; Castoldi, M.; Catalano, F.; Cattaruzzi, S.; Cerri, R.; Chakaberia, I.; Chakraborty, P.; Chandra, S.; Chapeland, S.; Chartier, M.; Chattopadhay, S.; Chen, M.; Cheng, T.; Cheshkov, C.; Chiappara, D.; Chibante Barroso, V.; Chinellato, D. D.; Chinu, F.; Chizzali, E. S.; Cho, J.; Cho, S.; Chochula, P.; Chochulska, Z. A.; Choudhury, D.; Choudhury, S.; Christakoglou, P.; Christensen, C. H.; Christiansen, P.; Chujo, T.; Ciacco, M.; Cicalo, C.; Cimador, G.; Cindolo, F.; Ciupek, M. R.; Clai, G.; Colamaria, F.; Colburn, J. S.; Colella, D.; Colelli, A.; Colocci, M.; Concas, M.; Conesa Balbastre, G.; Conesa Del Valle, Z.; Contin, G.; Contreras, J. G.; Coquet, M. L.; Cortese, P.; Cosentino, M. R.; Costa, F.; Costanza, S.; Crochet, P.; Czarnynoga, M. M.; Dainese, A.; Dange, G.; Danisch, M. C.; Danu, A.; Das, P.; Das, S.; Dash, A. R.; Dash, S.; De Caro, A.; De Cataldo, G.; De Cuveland, J.; De Falco, A.; De Gruttola, D.; Demarco, N.; De Martin, C.; Depasquale, S.; Deb, R.; Delgrande, R.; Dello Stritto, L.; De Souza, G. G. A.; Dhankher, P.; Dibari, D.; Di Costanzo, M.; Di Mauro, A.; Di Ruzza, B.; Diab, B.; Diaz, R. A.; Ding, Y.; Ditzel, J.; Divià, R.; Djuvsland, Ø.; Dmitrieva, U.; Dobrin, A.; Dönigus, B.; Dubinski, J. M.; Dubla, A.; Dupieux, P.; Dzalaiova, N.; Eder, T. M.; Ehlers, R. J.; Eisenhut, F.; Ejima, R.; Elia, D.; Erazmus, B.; Ercolessi, F.; Espagnon, B.; Eulisse, G.; Evans, D.; Evdokimov, S.; Fabbietti, L.; Faggin, M.; Faivre, J.; Fan, F.; Fan, W.; Fang, T.; Fantoni, A.; Fasel, M.; Feofilov, G.; Fernández Téllez, A.; Ferrandi, L.; Ferrer, M. B.; Ferrero, A.; Ferrero, C.; Ferretti, A.; Feuillard, V. J. G.; Filova, V.; Finogeev, D.; Fionda, F. M.; Flor, F.; Flores, A. N.; Foertsch, S.; Fokin, I.; Fokin, S.; Follo, U.; Fragiacomo, E.; Frajna, E.; Fribert, H.; Fuchs, U.; Funicello, N.; Furget, C.; Furs, A.; Fusayasu, T.; Gaardhøje, J. J.; Gagliardi, M.; Gago, A. M.; Gahlaut, T.; Galvan, C. D.; Gami, S.; Gangadharan, D. R.; Ganoti, P.; Garabatos, C.; Garcia, J. M.; García Chávez, T.; Garcia-Solis, E.; Garetti, S.; Gargiulo, C.; Gasik, P.; Gaur, H. M.; Gautam, A.; Gay Ducati, M. B.; Germain, M.; Gernhaeuser, R. A.; Ghosh, C.; Giacalone, M.; Gioachin, G.; Giri, S. K.; Giubellino, P.; Giubilato, P.; Glaenzer, A. M. C.; Glässel, P.; Glimos, E.; Gonzalez, V.; Gordeev, P.; Gorgon, M.; Goswami, K.; Gotovac, S.; Grabski, V.; Graczykowski, L. K.; Grecka, E.; Grelli, A.; Grigoras, C.; Grigoriev, V.; Grigoryan, S.; Groettvik, O. S.; Grosa, F.; Grosse-Oetringhaus, J. F.; Grosso, R.; Grund, D.; Grunwald, N. A.; Guernane, R.; Guilbaud, M.; Gulbrandsen, K.; Gumprecht, J. K.; Gündem, T.; Gunji, T.; Guo, J.; Guo, W.; Gupta, A.; Gupta, R.; Gupta, R.; Gwizdziel, K.; Gyulai, L.; Hadjidakis, C.; Haider, F. U.; Haidlova, S.; Haldar, M.; Hamagaki, H.; Han, Y.; Hanley, B. G.; Hannigan, R.; Hansen, J.; Harris, J. W.; Harton, A.; Hartung, M. V.; Hassan, H.; Hatzifotiadou, D.; Hauer, P.; Havener, L. B.; Hellbär, E.; Helstrup, H.; Hemmer, M.; Herman, T.; Hernandez, S. G.; Herrera Corral, G.; Herrmann, S.; Hetland, K. F.; Heybeck, B.; Hillemanns, H.; Hippolyte, B.; Hobus, I. P. M.; Hoffmann, F. W.; Hofman, B.; Horzyk, A.; Hou, Y.; Hristov, P.; Huhn, P.; Huhta, L. M.; Humanic, T. J.; Hutson, A.; Hutter, D.; Hwang, M. C.; Ilkaev, R.; Inaba, M.; Ippolitov, M.; Isakov, A.; Isidori, T.; Islam, M. S.; Iurchenko, S.; Ivanov, M.; Ivanov, M.; Ivanov, V.; Iversen, K. E.; Jablonski, M.; Jacak, B.; Jacazio, N.; Jacobs, P. M.; Jadlovska, S.; Jadlovsky, J.; Jaelani, S.; Jahnke, C.; Jakubowska, M. J.; Janik, M. A.; Ji, S.; Jia, S.; Jiang, T.; Jimenez, A. A. P.; Jin, S.; Jonas, F.; Jones, D. M.; Jowett, J. M.; Jung, J.; Jung, M.; Junique, A.; Jusko, A.; Kaewjai, J.; Kalinak, P.; Kalweit, A.; Karasu Uysal, A.; Karatzenis, N.; Karavichev, O.; Karavicheva, T.; Karpechev, E.; Karwowska, M. J.; Kebschull, U.; Keil, M.; Ketzer, B.; Keul, J.; Khade, S. S.; Khan, A. M.; Khan, S.; Khanzadeev, A.; Kharlov, Y.; Khatun, A.; Khuntia, A.; Khuranova, Z.; Kileng, B.; Kim, B.; Kim, C.; Kim, D. J.; Kim, D.; Kim, E. J.; Kim, G.; Kim, H.; Kim, J.; Kim, J.; Kim, J.; Kim, M.; Kim, S.; Kim, T.; Kimura, K.; Kirsch, S.; Kisel, I.; Kiselev, S.; Kisiel, A.; Klay, J. L.; Klein, J.; Klein, S.; Klein-Bösing, C.; Kleiner, M.; Klemenz, T.; Kluge, A.; Kobdaj, C.; Kohara, R.; Kollegger, T.; Kondratyev, A.; Kondratyeva, N.; Konig, J.; Konigstorfer, S. A.; Konopka, P. J.; Kornakov, G.; Korwieser, M.; Koryciak, S. D.; Koster, C.; Kotliarov, A.; Kovacic, N.; Kovalenko, V.; Kowalski, M.; Kozhuharov, V.; Kozlov, G.; Králik, I.; Kravčáková, A.; Krcal, L.; Krivda, M.; Krizek, F.; Krizkova Gajdosova, K.; Krug, C.; Krüger, M.; Krupova, D. M.; Kryshen, E.; Kučera, V.; Kuhn, C.; Kuijer, P. G.; Kumaoka, T.; Kumar, D.; Kumar, L.; Kumar, N.; Kumar, S.; Kundu, S.; Kuo, M.; Kurashvili, P.; Kurepin, A. B.; Kuryakin, A.; Kushpil, S.; Kuskov, V.; Kutyla, M.; Kuznetsov, A.; Kweon, M. J.; Kwon, Y.; Lapointe, S. L.; Larocca, P.; Lakrathok, A.; Lamanna, M.; Lambert, S.; Landou, A. R.; Langoy, R.; Larionov, P.; Laudi, E.; Lautner, L.; Laveaga, R. A. N.; Lavicka, R.; Lea, R.; Lee, H.; Legrand, I.; Legras, G.; Lejeune, A. M.; Lelek, T. M.; Lemmon, R. C.; Monzón, I. León; Lesch, M. M.; Lévai, P.; Li, M.; Li, P.; Li, X.; Liang-Gilman, B. E.; Lien, J.; Lietava, R.; Likmeta, I.; Lim, B.; Lim, H.; Lim, S. H.; Lin, S.; Lindenstruth, V.; Lippmann, C.; Liskova, D.; Liu, D. H.; Liu, J.; Liveraro, G. S. S.; Lofnes, I. M.; Loizides, C.; Lokos, S.; Lömker, J.; Lopez, X.; López Torres, E.; Lotteau, C.; Lu, P.; Lu, W.; Lu, Z.; Lugo, F. V.; Luo, J.; Luparello, G.; Johnson, M. A. T.; Y. G., Ma; Mager, M.; Mahlein, M.; Maire, A.; Majerz, E. M.; Makariev, M. V.; Malaev, M.; Malfattore, G.; Malik, N. M.; Malik, N.; Malik, S. K.; Mallick, D.; Mallick, N.; Mandaglio, G.; Mandal, S. K.; Manea, A.; Manko, V.; Manna, A. K.; Manso, F.; Mantzaridis, G.; Manzari, V.; Mao, Y.; Marcjan, R. W.; Margagliotti, G. V.; Margotti, A.; Marn, A.; Markert, C.; Martinengo, P.; Martínez, M. I.; Martínez García, G.; Martins, M. P. P.; Masciocchi, S.; Masera, M.; Masoni, A.; Massacrier, L.; Massen, O.; Mastroserio, A.; Mattei, L.; Mattiazzo, S.; Matyja, A.; Mazzaschi, F.; Mazzilli, M.; Melikyan, Y.; Melo, M.; Menchaca-Rocha, A.; Mendez, J. E. M.; Meninno, E.; Menon, A. S.; Menzel, M. W.; Meres, M.; Micheletti, L.; Mihai, D.; Mihaylov, D. L.; Mikalsen, A. U.; Mikhaylov, K.; Minafra, N.; Miśkowiec, D.; Modak, A.; Mohanty, B.; Mohisin Khan, M.; Molander, M. A.; Mondal, M. M.; Monira, S.; Mordasini, C.; Moreira Degodoy, D. A.; Morozov, I.; Morsch, A.; Mrnjavac, T.; Muccifora, V.; Muhuri, S.; Mulliri, A.; Munhoz, M. G.; Munzer, R. H.; Murakami, H.; Musa, L.; Musinsky, J.; Myrcha, J. W.; Sundstrom, N. B.; Naik, B.; Nambrath, A. I.; Nandi, B. K.; Nania, R.; Nappi, E.; Nassirpour, A. F.; Nastase, V.; Nath, A.; Nathanson, N. F.; Nattrass, C.; Naumov, K.; Naydenov, M. N.; Neagu, A.; Nellen, L.; Nepeivoda, R.; Nese, S.; Nicassio, N.; Nielsen, B. S.; Nielsen, E. G.; Nikolaev, S.; Nikulin, V.; Noferini, F.; Noh, S.; Nomokonov, P.; Norman, J.; Novitzky, N.; Nystrand, J.; Ockleton, M. R.; Ogino, M.; Oh, S.; Ohlson, A.; Okorokov, V. A.; Oleniacz, J.; Oppedisano, C.; Ortiz Velasquez, A.; Otwinowski, J.; Oya, M.; Oyama, K.; Padhan, S.; Pagano, D.; Paić, G.; Paisano-Guzmán, S.; Palasciano, A.; Panasenko, I.; Panebianco, S.; Panigrahi, P.; Pantouvakis, C.; Park, H.; Park, J.; Park, S.; Parkkila, J. E.; Patley, Y.; Patra, R. N.; Paudel, P.; Paul, B.; Pei, H.; Peitzmann, T.; Peng, X.; Pennisi, M.; Perciballi, S.; Peresunko, D.; Perez, G. M.; Pestov, Y.; Petrov, V.; Petrovici, M.; Piano, S.; Pikna, M.; Pillot, P.; Pinazza, O.; Pinsky, L.; Pinto, C.; Pisano, S.; Płoskoń, M.; Planinic, M.; Plociennik, D. K.; Poghosyan, M. G.; Polichtchouk, B.; Politano, S.; Poljak, N.; Pop, A.; Porteboeuf-Houssais, S.; Pozos, I. Y.; Pradhan, K. K.; Prasad, S. K.; Prasad, S.; Preghenella, R.; Prino, F.; Pruneau, C. A.; Pshenichnov, I.; Puccio, M.; Pucillo, S.; Quaglia, L.; Radhakrishnan, A. M. K.; Ragoni, S.; Rai, A.; Rakotozafindrabe, A.; Ramasubramanian, N.; Ramello, L.; Ramírez-Álvarez, C. O.; Rasa, M.; Räsänen, S. S.; Rath, R.; Rauch, M. P.; Ravasenga, I.; Read, K. F.; Reckziegel, C.; Redelbach, A. R.; Redlich, K.; Reetz, C. A.; Regules-Medel, H. D.; Rehman, A.; Reidt, F.; Reme-Ness, H. A.; Reygers, K.; Riabov, A.; Riabov, V.; Ricci, R.; Richter, M.; Riedel, A. A.; Riegler, W.; Riffero, A. G.; Rignanese, M.; Ripoli, C.; Ristea, C.; Rodriguez, M. V.; Rodríguez Cahuantzi, M.; Røed, K.; Rogalev, R.; Rogochaya, E.; Rohr, D.; Röhrich, D.; Rojas Torres, S.; Rokita, P. S.; Romanenko, G.; Ronchetti, F.; Rosales Herrera, D.; Rosas, E. D.; Roslon, K.; Rossi, A.; Roy, A.; Roy, S.; Rubini, N.; Rudolph, J. A.; Ruggiano, D.; Rui, R.; Russek, P. G.; Russo, R.; Rustamov, A.; Ryabinkin, E.; Ryabov, Y.; Rybicki, A.; Ryder, L. C. V.; Ryu, J.; Rzesa, W.; Sabiu, B.; Sadhu, S.; Sadovsky, S.; Saetre, J.; Saha, S.; Sahoo, B.; Sahoo, R.; Sahu, D.; Sahu, P. K.; Saini, J.; Sajdakova, K.; Sakai, S.; Sambyal, S.; Samitz, D.; Sanna, I.; Saramela, T. B.; Sarkar, D.; Sarma, P.; Sarritzu, V.; Sarti, V. M.; Sas, M. H. P.; Sawan, S.; Scapparone, E.; Schambach, J.; Scheid, H. S.; Schiaua, C.; Schicker, R.; Schlepper, F.; Schmah, A.; Schmidt, C.; Schmidt, M. O.; Schmidt, M.; Schmidt, N. V.; Schmier, A. R.; Schoengarth, J.; Schotter, R.; Schröter, A.; Schukraft, J.; Schweda, K.; Scioli, G.; Scomparin, E.; Seger, J. E.; Sekiguchi, Y.; Sekihata, D.; Selina, M.; Selyuzhenkov, I.; Senyukov, S.; Seo, J. J.; Serebryakov, D.; Serkin, L.; Šerkšnytė, L.; Sevcenco, A.; Shaba, T. J.; Shabetai, A.; Shahoyan, R.; Shangaraev, A.; Sharma, B.; Sharma, D.; Sharma, H.; Sharma, M.; Sharma, S.; Sharma, T.; Sharma, U.; Shatat, A.; Sheibani, O.; Shigaki, K.; Shimomura, M.; Shirinkin, S.; Shou, Q.; Sibiriak, Y.; Siddhanta, S.; Siemiarczuk, T.; Silva, T. F.; Silvermyr, D.; Simantathammakul, T.; Simeonov, R.; Singh, B.; Singh, B.; Singh, K.; Singh, R.; Singh, R.; Singh, S.; Singh, V. K.; Singhal, V.; Sinha, T.; Sitar, B.; Sitta, M.; Skaali, T. B.; Skorodumovs, G.; Smirnov, N.; Snellings, R. J. M.; Solheim, E. H.; Sonnabend, C.; Sonneveld, J. M.; Soramel, F.; Soto-Hernandez, A. B.; Spijkers, R.; Sputowska, I.; Staa, J.; Stachel, J.; Stan, I.; Stellhorn, T.; Stiefelmaier, S. F.; Stocco, D.; Storehaug, I.; Strangmann, N. J.; Stratmann, P.; Strazzi, S.; Sturniolo, A.; Stylianidis, C. P.; Suaide, A. A. P.; Suire, C.; Suiu, A.; Sukhanov, M.; Suljic, M.; Sultanov, R.; Sumberia, V.; Sumowidagdo, S.; Tabares, L. H.; Taghavi, S. F.; Takahashi, J.; Tambave, G. J.; Tang, Z.; Tanwar, J.; Tapia Takaki, J. D.; Tapus, N.; Tarasovicova, L. A.; Tarzila, M. G.; Tauro, A.; Tavira García, A.; Tejeda Muñoz, G.; Terlizzi, L.; Terrevoli, C.; Thakur, D.; Thakur, S.; Thogersen, M.; Thomas, D.; Tikhonov, A.; Tiltmann, N.; Timmins, A. R.; Tkacik, M.; Toia, A.; Tokumoto, R.; Tomassini, S.; Tomohiro, K.; Topilskaya, N.; Toppi, M.; Torres, V. V.; Trifiró, A.; Triloki, T.; Triolo, A. S.; Tripathy, S.; Tripathy, T.; Trogolo, S.; Trubnikov, V.; Trzaska, W. H.; Trzcinski, T. P.; Tsolanta, C.; Tu, R.; Tumkin, A.; Turrisi, R.; Tveter, T. S.; Ullaland, K.; Ulukutlu, B.; Upadhyaya, S.; Uras, A.; Urioni, M.; Usai, G. L.; Vaid, M.; Vala, M.; Valle, N.; Van Doremalen, L. V. R.; Van Leeuwen, M.; Vanveen, C. A.; Van Weelden, R. J. G.; Varga, D.; Varga, Z.; Vargas Torres, P.; Vasileiou, M.; Vasiliev, A.; Vázquez Doce, O.; Vazquez Rueda, O.; Vechernin, V.; Veen, P.; Vercellin, E.; Verma, R.; Vértesi, R.; Verweij, M.; Vickovic, L.; Vilakazi, Z.; Villalobos Baillie, O.; Villani, A.; Vinogradov, A.; Virgili, T.; Virta, M. M. O.; Vodopyanov, A.; Volkel, B.; Völkl, M. A.; Voloshin, S. A.; Volpe, G.; Vonhaller, B.; Vorobyev, I.; Vozniuk, N.; Vrláková, J.; Wan, J.; Wang, C.; Wang, D.; Wang, Y.; Wang, Y.; Wang, Z.; Wegrzynek, A.; Weiglhofer, F.; Wenzel, S. C.; Wessels, J. P.; Wiacek, P. K.; Wiechula, J.; Wikne, J.; Wilk, G.; Wilkinson, J.; Willems, G. A.; Windelband, B.; Winn, M.; Wright, J. R.; Wu, W.; Wu, Y.; Xiong, K.; Xiong, Z.; Xu, R.; Yadav, A.; Yadav, A. K.; Yamaguchi, Y.; Yang, S.; Yang, S.; Yano, S.; Yeats, E. R.; Yi, J.; Yin, Z.; Yoo, I. -K.; Yoon, J. H.; Yu, H.; Yuan, S.; Yuncu, A.; Zaccolo, V.; Zampolli, C.; Zanone, F.; Zardoshti, N.; Závada, P.; Zhalov, M.; Zhang, B.; Zhang, C.; Zhang, L.; Zhang, M.; Zhang, M.; Zhang, S.; Zhang, X.; Zhang, Y.; Zhang, Z.; Zhao, M.; Zherebchevskii, V.; Zhi, Y.; Zhou, D.; Zhou, Y.; Zhu, J.; Zhu, S.; Zhu, Y.; Zugravel, S. C.; Zurlo, N.

doi:10.1038/s41586-025-09775-5

High-energy hadronic collisions generate environments characterized by temperatures above 100 MeV (refs. 1,2), about 100,000 times hotter than the centre of the Sun. At present, it is therefore unclear how light (anti)nuclei with mass number A of a few units, such as the deuteron, 3He or 4He, each bound by only a few MeV, can emerge from these collisions3,4. Here, the ALICE Collaboration reports that deuteron-pion momentum correlations in proton-proton (pp) collisions provide model-independent evidence that about 90% of the observed (anti)deuterons are produced in nuclear reactions5 following the decay of short-lived resonances, such as the Δ(1232). These findings, obtained by the ALICE Collaboration at the Large Hadron Collider, resolve a gap in our understanding of nucleosynthesis in ultrarelativistic hadronic collisions. Apart from offering insights on how (anti)nuclei are formed in hadronic collisions, the results can be used in the modelling of the production of light and heavy nuclei in cosmic rays6 and dark-matter decays7,8.