Pesquisa Científica: ATLAS estabelece limites rigorosos para a supersimetria.

sexta-feira, 20 de março de 2026

ATLAS estabelece limites rigorosos para a supersimetria.

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Utilizando técnicas de aprendizado de máquina, a Colaboração ATLAS realizou buscas profundas por sinais de partículas que poderiam ajudar a desvendar alguns dos maiores mistérios da física.

Uma exibição de evento do ATLAS mostra um diagrama simples do detector ATLAS com reconstruções de uma colisão de partículas, exibindo linhas coloridas e jatos emanando do centro.

De acordo com a teoria da supersimetria , existe um mundo espelhado de partículas hipotéticas que poderiam ajudar a resolver diversos enigmas da física, como a massa surpreendentemente pequena do bóson de Higgs e a natureza da matéria escura . A Colaboração ATLAS no Grande Colisor de Hádrons (LHC) realizou novas buscas por essas partículas chamadas supersimétricas (SUSY) usando técnicas de aprendizado de máquina. Os resultados dessas buscas, apresentados esta semana na conferência Moriond , estabeleceram alguns dos limites mais rigorosos já obtidos para as propriedades das partículas SUSY.

A supersimetria propõe que cada partícula no Modelo Padrão tenha um "superparceiro". O higgsino é a contraparte supersimétrica do bóson de Higgs e é o foco de muitas buscas por supersimetria. Mas detectar o higgsino, se ele existir, está longe de ser simples. O higgsino não apareceria sozinho, mas como uma mistura de outras partículas supersimétricas, criando estados conhecidos como neutralinos e charginos. Os teóricos preveem que o neutralino mais leve poderia ser estável e, portanto, um forte candidato à matéria escura. Os outros neutralinos e charginos, mais pesados, decairiam nessa partícula supersimétrica estável. No entanto, espera-se que esses decaimentos produzam muito pouca energia e as partículas de baixa energia resultantes seriam extremamente difíceis de detectar.

Ao empregar técnicas de aprendizado de máquina, a Colaboração ATLAS conseguiu melhorar significativamente a sensibilidade do experimento a partículas de baixa energia. O ATLAS agora divulga os resultados de duas novas buscas por sinais de partículas supersimétricas (SUSY) em análises de dados da segunda fase de operação do LHC, coletados entre 2015 e 2018.

Uma dessas buscas envolveu a procura por sinais de um rastro que desaparece, deixado por um chargino decaindo em um neutralino estável, invisível aos detectores, e um píon de baixa energia. O píon segue uma trajetória altamente curva, extremamente difícil de identificar em uma colisão próton-próton complexa, fazendo com que o rastro do chargino "desapareça". A Colaboração ATLAS também buscou sinais de neutralinos mais pesados decaindo no neutralino mais leve e único estável, e em dois léptons de baixa energia, como elétrons. Os pesquisadores utilizaram redes neurais para buscar, em profundidade, na região de baixa energia dos píons e léptons, sinais de sua produção através do decaimento de partículas supersimétricas (SUSY).

Nenhuma evidência dessas partículas SUSY foi observada em nenhuma dessas buscas. No entanto, esses resultados estabeleceram alguns dos limites mais rigorosos até o momento para as massas e tempos de vida de charginos e neutralinos, superando os limites de longa data estabelecidos pelo Grande Colisor de Elétrons e Pósitrons (LEPC) , o antecessor do LHC.

Esses limites ajudam a orientar futuras buscas por partículas SUSY no LHC e no LHC de Alta Luminosidade . A busca pelo mundo espelhado da SUSY continua.

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Fonte / Créditos: / CERN / Por Rory Harris / Publicação 19/03/2026

https://home.cern/news/news/physics/atlas-sets-strong-limits-supersymmetry

Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos de Economia, Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia Climatologia). Participou do curso Astrofísica Geral no nível Georges Lemaître (EAD), concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).