Mo, 18. Dezember 2017

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19.07.2015 08:02

"Gottesteilchen" entstehen auch in der Atmosphäre

Als Anfang Juli 2012 im Kernforschungszentrum CERN in Genf das auch als "Gottesteilchen" bezeichnete Higgs-Boson entdeckt wurde, war der Jubel unter den Physikern groß, gilt es doch als wichtiger Baustein im Theoriegerüst der Teilchenphysik. Doch nicht nur unter künstlichen Bedingungen, sondern auch über unseren Köpfen - in der Atmosphäre - entstehen diese Teilchen.

Rund 26 Kilometer über dem Erdboden werden ständig neue Higgs-Bosonen gebildet, wie jetzt Joshua Unger vom Institut für Kern- und Teilchenphysik an der Technischen Universität Dresden mithilfe eines speziellen Computermodells herausgefunden hat. Alle acht Sekunden entsteht ein "Gottesteilchen" - und damit etwa 1,7-mal so viele, wie während der Versuche am Large Hadron Collider (LHC) am CERN erzeugt wurden, schätzt der Forscher.

Kosmische Protonen als Erzeuger
Verantwortlich für die Entstehung dieser atmosphärischen Higgs-Bosonen ist die sogenannte kosmische Strahlung, die aus dem Weltall kommt und permanent auf die Erdatmosphäre prasselt. "Sie besteht vorwiegend aus Protonen - zu 87 Prozent - und aus Helium", erläutert Unger. Treffen diese energiereichen Teilchen dort auf Atome in der dünnen Luft, können beim Zusammenprall auch massereiche Higgs-Bosonen entstehen. Weil diese aber sehr kurzlebig sind und hoch oben entstehen, können sich nicht eingefangen und direkt nachgewiesen werden.

Higgs-Bosons um den Globus verteilt
Allerdings sind diese "Gottesteilchen" rund um den Erdball verteilt, während sich die am LHC produzierten Higgs-Bosonen hingegen an genau festgelegten Orten befinden - dort, wo spezielle Detektoren stehen, mit denen Teilchenphysiker diesen Vorgang genau untersuchen können.

Das nach dem britischen Physiker Peter Ware Higgs benannte Higgs-Boson erklärt im Standardmodell der Elementarteilchen-Physik, wie die Teilchen - also die Grundbausteine der Materie - ihre Masse erhalten. Der heute 86-jährige Higgs hatte die Existenz des Teilchens bereits 1964 angenommen und seine Entdeckung vorhergesagt. 2013 gab es den Nobelpreis für Higgs und Francois Englert, den Vätern der Higgs-Hypothese.

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