Erstmaliger Fund

Teilchen aus vier verschiedenen Quarks entdeckt

(Bild: © Fermilab)

Einen überraschenden Fund haben Wissenschaftler am Fermi National Accelerator Laboratory (kurz Fermilab) nahe Chicago gemacht. Sie entdeckten erstmals ein Elementarteilchen, das aus vier verschiedenen Quarks besteht. Alle bis dato bekannten Tetraquarks enthielten immer mindestens zwei Quarks der gleichen Sorte.

Das X(5568) getaufte Teilchen wurde in Daten des DZero-Experiments am Tevatron-Beschleuniger (er war bis 2009 der energiereichste Teilchenbeschleuniger der Welt, Anm.) im Fermilab, rund 50 Kilometer westlich von Chicago im Bundesstaat Illinois, gefunden. In Zerfallsspuren fanden die Forscher ein veräterisches Signal des bislang unbekannte Tetraquarks. "Wir konnten zunächst gar nicht glauben, dass es sich um ein neues Teilchen handelt", wird DZero-Sprecher Dmitri Denisov zitiert.

Erst nach mehrfacher Überprüfung der Messergebnisse wurde schließlich klar, dass man zum ersten Mal ein Elementarteilchen entdeckt hatte, das aus vier verschiedenen Quarks besteht. Laut Angaben der Wissenschaftler enthält das Tetraquark X(5568) Quarks der Sorten Up, Down, Strange und Bottom. Wie genau das kurzlebige Teilchen aufgebaut ist - ob aus vier eng verklumpten Quarks oder aus zwei Quark-Paaren - ist aber noch unklar.

Luftaufnahme des Tevatron-Beschleunigers am Fermilab nahe Chicago

(Bild: United States Department of Energy)

Quarks sind dem Standardmodell der Teilchenphysik zufolge die fundamentalen Bausteine, aus denen beispielsweise die Atomkern- Bausteine Proton und Neutron aufgebaut sind. Sie waren bereits kurz nach dem Urknall vorhanden und spielten eine wichtige Rolle bei der Entstehung unseres Universums. Üblicherweise verbinden sich die sechs Quarksorten dabei zu Dreierkombinationen, wie bei den Atombausteinen Proton und Neutron, oder - wie bei den Mesonen - zu instabilen Zweierkombinationen.