En el Gran Colisionador de Hadrones, los protones chocan a casi la velocidad de la luz. A veces no se rompen, sino que intercambian fotones, las partículas de la luz. Estos fotones pueden crear un par: una partícula que el detector ve y otra que se escapa sin ser detectada. Este proceso es similar a un juego de billar donde, tras el golpe, una bola queda sobre la mesa y la otra desaparece en la tronera sin dejar rastro.
Los científicos de la colaboración ATLAS utilizaron detectores especiales que capturan los protones que rebotan tras la colisión. Con la energía de estos protones, reconstruyeron la energía total del par creado por los fotones. Luego restaron la energía de la partícula visible y obtuvieron la 'masa faltante': la masa de la partícula invisible. Es como pesar una caja de regalo sin abrirla: primero pesas toda la caja, luego restas el peso de la propia caja.
En el rango de masas de 100 a 900 gigaelectronvoltios (aproximadamente de 100 a 900 masas de protón), los físicos no observaron un exceso significativo sobre las predicciones del Modelo Estándar. Esto significa que las nuevas partículas, si existen, se producen con menos frecuencia de lo que se podría detectar en estos datos. Se establecieron límites superiores a la tasa de estos procesos, de 128 a 2.5 femtobarnios según el modelo.
Este método es como escuchar el silencio en una habitación donde se esperaba ruido. Si el silencio es demasiado puro, se puede decir cuán fuerte podría haber sido el sonido que no oímos. Ahora los físicos saben que en este rango de masas las partículas invisibles no se crean con demasiada frecuencia, y esto reduce el campo para futuras búsquedas.
La energía de las colisiones en el Gran Colisionador de Hadrones, de 13 teraelectronvoltios, es millones de veces mayor que la de las partículas del viento solar.
La idea de partículas invisibles que se llevan energía recuerda a las historias sobre materia oscura, que interactúa con nuestro mundo solo a través de la gravedad.