Cern: Physiker entdecken neues Teilchen

Berlin - Schlagzeilen macht der Large Hadron Collider (LHC) am Kernforschungszentrum Cern in Genf vor allem durch die Suche nach dem Higgs-Boson, das der Materie ihre Masse verleihen soll. Doch das sogenannte Gottesteilchen ist nicht alles, was an dem riesigen Teilchenbeschleuniger erforscht wird. Ein Team um Roger Jones von der britischen Lancaster University hat nun mit Hilfe des LHC erstmals ein neues Teilchen entdeckt.

Der Chi-b (3P) genannte Partikel entstand bei der Kollision von zwei Protonenstrahlen im LHC, schreiben die Wissenschaftler in einem Manuskript, das auf der Internet-Plattform Arxiv.org veröffentlicht wurde. Hier werden regelmäßig naturwissenschaftliche Ergebnisse publiziert, bevor sie in einem Fachjournal erscheinen. Die aktuelle Arbeit soll später im Fachblatt "Physical Review Letters" abgedruckt werden.

Das neue Teilchen ist laut den Beobachtungsdaten des Atlas-Detektors etwa 10,52 Gigaelektronenvolt (GeV) schwer. Zum Vergleich: Die Masse eines Protons im Inneren eines Atomkerns beträgt knapp ein Gigaelektronenvolt. Chi-b (3P) besteht nach Angaben der Forscher aus zwei Quarks, einem Bottom- und einem Anti-Bottom-Quark. Im Unterschied zu bereits bekannten Teilchen sei Chi-b (3P) energetisch stärker angeregt, sagte Jones der britischen BBC. Man habe schon seit Jahren vermutet, dass es ein solches Teilchen geben müsse, habe es aber nicht nachweisen können. Weil es aus zwei Quarks zusammengesetzt ist, zählt der neu entdeckte Partikel nicht zu den Elementarteilchen - im Gegensatz zum intensiv gesuchten Higgs-Boson.

Für Jones ist Chi-b (3P) aber ein wichtiger Forschritt bei der Vervollständigung des Standardmodells der Teilchenphysik (siehe Grafik links). Das neue Teilchen helfe auch dabei, zu verstehen, was die Materie zusammenhalte. Für die Verbindung zwischen den Quarks sorgt auch in diesem Fall die sogenannte starke Wechselwirkung. "Je besser wir sie verstehen, desto besser verstehen wir einen Großteil unserer Daten", sagte Jones. "Und das ist ziemlich oft die Basis für interessante Dinge, nach denen wir suchen - wie zum Beispiel das Higgs-Boson."