De natuur heeft fysici in de geschiedenis vele malen verrast en zal dat zeker nog een keer doen. Daarom, natuurkundigen moeten een open geest houden bij het zoeken naar fenomenen die verder gaan dan het standaardmodel.

Sommige theorieën voorspellen het bestaan ​​van nieuwe deeltjes die maar heel kort leven. Deze deeltjes zouden vervallen tot bekende deeltjes die een interactie aangaan met de geavanceerde "ogen" van het ATLAS-experiment op CERN. Echter, dit is misschien niet het geval. Een steeds populairder alternatief is dat sommige van deze nieuwe deeltjes massa's kunnen hebben die heel dicht bij elkaar liggen, en zou dus enige afstand afleggen alvorens te vervallen. Dit zorgt voor de intrigerende mogelijkheid om direct observeren een nieuw type deeltje met het ATLAS-experiment, in plaats van het te reconstrueren via zijn vervalproducten, zoals natuurkundigen bijvoorbeeld doen voor het Higgs-deeltje.

Een aantrekkelijk scenario voorspelt het bestaan ​​van een nieuw elektrisch geladen deeltje, een chargino (χ ₁ ^± ), die lang genoeg kunnen leven om enkele tientallen centimeters te reizen voordat ze vervallen tot een onzichtbaar neutraal, zwak interactief deeltje, een neutralino (χ ₁ ⁰ ). Een geladen pion zou ook worden geproduceerd in het verval, maar, vanwege de zeer vergelijkbare massa van de chargino en de neutralino, zijn energie zou niet genoeg zijn om het te detecteren. Zoals weergegeven in figuur 1, simulaties voorspellen een behoorlijk spectaculaire signatuur van een geladen deeltje dat "verdwijnt" als gevolg van de onopgemerkte vervalproducten.

Natuurkundigen van ATLAS hebben speciale algoritmen ontwikkeld om geladen deeltjes direct te observeren die slechts 12 centimeter van hun oorsprong af reizen. Dankzij de nieuwe invoegbare B-laag in het ATLAS-experiment, deze algoritmen laten verbeterde prestaties zien bij het reconstrueren van dergelijke geladen deeltjes die niet lang genoeg leven om te interageren met andere detectorsystemen. Tot dusver, de abundantie en eigenschappen van de waargenomen deeltjes komen overeen met wat wordt verwacht van bekende achtergrondprocessen.

Nieuwe resultaten gepresenteerd op de Moriond Electroweak-conferentie van 2017 stellen zeer strikte limieten voor de massa die dergelijke deeltjes kunnen hebben, als ze bestaan. Deze limieten beperken een belangrijk type supersymmetrie-donkere materie ernstig. Hoewel er geen nieuw deeltje is waargenomen, Natuurkundigen van ATLAS zetten de zoektocht naar deze "verloren boog" voort. Blijf kijken!