La nature a surpris les physiciens à plusieurs reprises dans l'histoire et le fera certainement à nouveau. Par conséquent, les physiciens doivent garder l'esprit ouvert lorsqu'ils recherchent des phénomènes au-delà du modèle standard.

Certaines théories prédisent l'existence de nouvelles particules qui vivent très peu de temps. Ces particules se désintégreraient en particules connues qui interagissent avec les "yeux" sophistiqués de l'expérience ATLAS au CERN. Cependant, Cela peut ne pas être le cas. Une alternative de plus en plus populaire est que certaines de ces nouvelles particules peuvent avoir des masses très proches les unes des autres, et parcourrait ainsi une certaine distance avant de se décomposer. Cela offre la possibilité intrigante de directement observer un nouveau type de particule avec l'expérience ATLAS, plutôt que de le reconstruire via ses produits de désintégration comme le font les physiciens par exemple pour le boson de Higgs.

Un scénario attrayant prédit l'existence d'une nouvelle particule chargée électriquement, un charino (χ 1 ^± ), qui peut vivre assez longtemps pour parcourir quelques dizaines de centimètres avant de se désintégrer en une particule neutre invisible à interaction faible, un neutralino (χ 1 ⁰ ). Un pion chargé serait également produit dans la désintégration mais, en raison de la masse très similaire du chargino et du neutralino, son énergie ne suffirait pas à le détecter. Comme le montre la figure 1, les simulations prédisent une signature assez spectaculaire d'une particule chargée « en train de disparaître » en raison des produits de désintégration non détectés.

Les physiciens d'ATLAS ont développé des algorithmes dédiés pour observer directement les particules chargées se déplaçant à seulement 12 centimètres de leur origine. Grâce à la nouvelle couche B insérable dans l'expérience ATLAS, ces algorithmes montrent des performances améliorées en reconstituant de telles particules chargées qui ne vivent pas assez longtemps pour interagir avec d'autres systèmes de détection. Jusque là, l'abondance et les propriétés des particules observées sont en accord avec ce que l'on attend des processus de fond connus.

De nouveaux résultats présentés lors de la conférence Moriond Electroweak 2017 ont fixé des limites très strictes sur la masse que ces particules peuvent avoir, s'ils existent. Ces limites contraignent sévèrement un type important de matière noire de supersymétrie. Bien qu'aucune nouvelle particule n'ait été observée, Les physiciens d'ATLAS poursuivent la recherche de cet "arc perdu". Restez à l'écoute!