Dank LHC-Hilfe

Physiker entdecken neuen Teilchen-Zustand

Mithilfe des Teilchenbeschleunigers Large Hadron Collider (LHC) des CERN nahe Genf haben britische Forscher einen neuen Teilchen-Zustand entdeckt. Bei dem Chi-b(3P) getauften subatomaren Boson handle es sich um die schwerere Version eines Teilchens, das bereits vor rund 25 Jahren beobachtet worden sei, berichtete der britische Physiker James Walder von der Universität von Birmingham.

Theoretiker hätten seine Existenz bereits vorhergesagt, doch sei es bisher bei Experimenten noch niemals in Erscheinung getreten, erklärte Walder. Laut dem Internet-Dokumentenserver für wissenschaftliche Preprints, ArXiv, wurde Chi-b(P3) in den Resten aus dem Zusammenprall von Protonen entdeckt. Die britische Forscherin Miriam Watson vom LHC-Team erklärte, Chi-b(3P) helfe, die Modelle der Elementarteilchen-Physik zu überprüfen. "Damit kommen wir dem Verständnis, wie das Universum zusammengehalten wird, einen Schritt näher", sagte sie.

Zerfällt in Sekundenbruchteilen
Chi-Teilchen gehören zu den sogenannten Mesonen, instabilen subatomaren Teilchen, die aus einem Quark-Antiquark-Paar aufgebaut sind. Sie entstehen bei hochenergetischen Kollisionen, wie etwa bei Experimenten mit Teilchenbeschleunigern oder bei starker kosmischer Strahlung, und zerfallen binnen Sekundenbruchteilen. 

Das beobachtete Teilchen ist laut den Daten des ATLAS-Detektors etwa 10,52 Gigaelektronenvolt (GeV) schwer. Zum Vergleich: Die Masse eines Protons im Inneren eines Atomkerns beträgt knapp ein GeV. Im Unterschied zu bereits bekannten Chi-Teilchen sei Chi-b(3P) energetisch stärker angeregt, so die Forscher. Weil er aus zwei Quarks zusammengesetzt ist, zählt der neu entdeckte Partikel - im Gegensatz zum intensiv gesuchten Higgs-Boson - allerdings nicht zu den Elementarteilchen.

Suche nach "Gottesteilchen"
Erst vergangene Woche hatte die Meldung, wonach Forscher mithilfe des Large Hadron Collider bei der Suche nach dem mysteriösen Higgs-Boson einen entscheidenden Schritt weitergekommen sind, bereits für Schlagzeilen gesorgt (Bericht in der Infobox). Die Suche nach dem Higgs-Teilchen gehört zu den zentralen wissenschaftlichen Aufgaben des LHC, des größten Teilchenbeschleunigers der Welt.

Bei der Suche werden in dem 27 Kilometer langen Ringtunnel des LHC (Bild) am europäischen Kernforschungszentrum CERN Protonen mit immenser Kraft aufeinander geschleudert, wodurch zahlreiche unterschiedliche Folgeteilchen entstehen.