Une nouvelle ère d'exploration s'est ouverte au début de la deuxième manche du Grand collisionneur de hadrons, alors que les protons ont commencé à entrer en collision à l'énergie sans précédent du centre de masse de 13 TeV. L'expérience ATLAS observe maintenant fréquemment des faisceaux de particules hautement collimatés (appelés jets) avec des énergies allant jusqu'à plusieurs TeV, ainsi que des leptons tau et des hadrons b qui traversent les couches de détection les plus internes avant de se désintégrer. Ces collisions énergétiques sont des terrains de chasse privilégiés pour les signes d'une nouvelle physique, y compris massif, de nouvelles particules hypothétiques qui se désintégreraient en bosons beaucoup plus légers – et donc fortement amplifiés.

Dans ces jets très énergétiques, la séparation moyenne des particules chargées est comparable à la taille des éléments détecteurs internes individuels. Cela crée facilement une confusion au sein des algorithmes chargés de reconstruire les trajectoires des particules chargées (pistes). Par conséquent, sans mûre réflexion, cela peut limiter l'efficacité de reconstruction de la voie dans ces environnements denses. Cela entraînerait une mauvaise identification des hadrons b à vie longue et des désintégrations hadroniques du tau, et des difficultés à calibrer l'énergie et la masse des jets.

Similaire à l'augmentation du grossissement d'un microscope, en préparation du Run 2, le logiciel de reconstruction d'événements ATLAS a été optimisé pour mieux résoudre ces particules proches. Par conséquent, à des séparations angulaires entre un jet et une particule chargée inférieures à 0,02, l'efficacité de reconstruction pour une trace de particules chargées est toujours d'environ 80 % pour des jets d'une impulsion transversale de 1400 à 1600 GeV dans des événements di-jet simulés. Cela a maximisé le potentiel de découverte, permettant des mesures plus détaillées du régime cinématique nouvellement ouvert.

Les résultats récemment publiés donnent un aperçu général du nouvel algorithme de reconstruction de piste, mettant en évidence les excellentes performances du détecteur ATLAS dans la reconstruction de particules chargées dans des environnements denses. Les résultats présentent également, pour la première fois, une nouvelle méthode pour déterminer in situ (c'est-à-dire à partir de données) l'efficacité de la reconstruction des traces dans un tel environnement. L'étude utilise la perte d'énergie d'ionisation (dE/dx), mesuré avec le détecteur de pixels ATLAS, pour en déduire la probabilité de ne pas reconstruire une piste. Les résultats obtenus confirment les excellentes performances attendues des études sur données simulées.