Large Hadron Collider: Am CERN wurden drei neue exotische Teilchen entdeckt

Bevor der Teilchenbeschleuniger LHC am CERN erstmals angeworfen wurde, gab es teilweise aberwitzige Befürchtungen. So gingen Verschwörungstheoretiker davon aus, dass ein riesiges schwarzes Loch entstehen könnte, das die Erde verschluckt. Tatsächlich verlief der Start dann aber vollkommen problemlos. Dass der Teilchenbeschleuniger die letzten drei Jahre nicht aktiv war, hat daher auch nichts mit Sicherheitsbedenken zu tun. Vielmehr wurde die Zeit benötigt, um die Anlage weiter aufzurüsten und noch genauere Beobachtungen zu ermöglichen. Zusätzlich erhielten die Forscher so Zeit, die bisher gesammelten Daten auszuwerten. Dies scheint nun erste Erfolge mit sich zu bringen. So wurde nun bekannt, dass bei Experimenten mit dem größten Teilchenbeschleuniger der Welt insgesamt drei neue exotische Teilchen entdeckt wurden. Konkret handelt es sich um ein Pentaquark und zwei Tetraquarks. Insgesamt hat der LHC damit seit der Inbetriebnahme schon 66 neue exotische Teilchen entdeckt.

Die Existenz wurde bereits in den 1950er Jahren prognostiziert

Wie es der Name bereits andeutet, bestehen Pentaquarks aus fünf einzelnen Quarks. Sie entstehen, wenn bei hochenergetischen Kollisionen massereiche Partikel zerfallen. Durch die hohe Energiedichte können dabei neue Teilchen entstehen. Das nun entdeckte neue Pentaquark entstand etwa beim Zerfall eines negativ geladenen B-Mesons. Wirklich überraschend ist die Entdeckung allerdings nicht. Denn die Existenz dieser exotischen Teilchen wurde bereits in theoretischen Modellen in den 1950er Jahren vorhergesagt. Vor dem Bau des riesigen Teilchenbeschleunigers war es aber nicht möglich, diese auch zu beobachten und Messungen durchzuführen. Durch die Arbeit des LHC können nun aber konkrete Messwerte mit den Annahmen aus der Theorie abgeglichen werden. Im Idealfall werden die Modelle dadurch noch genauer und besser. Erste Details zu den entdeckten neuen Teilchen wurden bisher in einem Seminar präsentiert. Wissenschaftliche Veröffentlichungen stehen hingegen noch aus. Zukünftig sind zudem weitere Entdeckungen zu erwarten.

Die neu installierten Geräte ermöglichen noch exaktere Messungen

Denn bei der nun durchgeführten Aufrüstung des Teilchenbeschleunigers wurden neue Instrumente installiert. Dadurch sollen nun zum einen deutlich mehr Hadronen-Kollisionen beobachtet werden können. Zum anderen sollen auch deutlich genauere Messungen möglich sein. Dadurch lassen sich im Idealfall weitere Vermutungen bestätigen. Außerdem hoffen die Forscher durch neue Erkenntnisse über die exotischen Hadronen auch ein besseres Verständnis für bereits bekannte Teilchen wie Protonen und Neutronen zu entwickeln. Grundsätzlich scheinen sich die gewaltigen Investitionen in den Teilchenbeschleuniger also gelohnt zu haben. Zumal nach der längeren Pause nun wieder eine Phase mit Hochbetrieb ansteht: Wenn es nicht zu schwerwiegenden Problemen kommt, soll die Anlage nun für mindestens vier Jahre am Stück laufen. Wie viele neue exotische Teilchen in dieser Zeit entdeckt werden, lässt sich aktuell natürlich nur schwer sagen. Klar ist nur: Zu erforschen gibt es in diesem Bereich noch jede Menge.

Via: CERN