📄 Показана версия «Просто» — «Популярно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить. Прошу разобрать полностью

На Большом адронном коллайдере протоны сталкиваются почти со скоростью света. Иногда они не разбиваются, а обмениваются фотонами — частицами света. Эти фотоны могут породить пару: одну частицу, которую детектор видит, и другую, которая улетает незамеченной. Такой процесс похож на игру в бильярд, где после удара один шар остаётся на столе, а второй исчезает в лузе, не оставив следа.

Учёные из коллаборации ATLAS использовали специальные детекторы, которые ловят протоны, отлетевшие после столкновения. По энергии этих протонов они восстановили полную энергию пары, рождённой фотонами. Затем вычли энергию видимой частицы и получили «недостающую массу» — массу невидимой частицы. Это как взвесить коробку с подарком, не открывая её: сначала взвесить всю коробку, потом вычесть вес самой коробки.

В диапазоне масс от 100 до 900 гигаэлектронвольт (примерно от 100 до 900 масс протона) физики не увидели значимого превышения над ожиданиями Стандартной модели. Это значит, что новые частицы, если они существуют, рождаются реже, чем можно было бы заметить в этих данных. Были установлены верхние пределы на частоту таких процессов — от 128 до 2.5 фемтобарн в зависимости от модели.

Такой метод — как прослушивание тишины в комнате, где ожидался шум. Если тишина слишком чистая, можно сказать, насколько громким мог бы быть звук, который мы не услышали. Теперь физики знают, что в этом диапазоне масс невидимые частицы не рождаются слишком часто, и это сужает поле для будущих поисков.