Laut den Mitarbeitern der American Physical Society soll ein Team von Physikern ein neues subatomares Teilchen mit exotischem Verhalten entdeckt haben, das mit keinem anderen bekannten Teilchen vergleichbar ist. Im Moment hieß es Z _c (3900) und könnte bedeuten, dass eine neue Art von Materie entdeckt wurde.

Der Veröffentlichung zufolge wurde die Entdeckung gleichzeitig von japanischen und chinesischen Physikern in ihren jeweiligen Ländern gemacht. Beide Teams experimentierten mit einem im Jahr 2005 entdeckten Partikel - Y (4260) -, dessen Existenz nur 10 bis ²³ Sekunden andauerte, und begannen, sich dann in andere subatomare Partikel zu zersetzen.

Anomalie

Wissenschaftler Team Readings Bildquelle: Reproduktion / American Physical Society

Beide Teams arbeiteten daran, dieses Teilchen durch die Kollision von Positronen und Elektronen zu erzeugen, als sie beim Lesen von Daten eine Anomalie von 3, 9 Gigaelektronvolt (GeV) bemerkten, was ungefähr dem Vierfachen des Gewichts eines Protons entspricht. Aufgrund dieses seltsamen Ergebnisses beschlossen die Wissenschaftler, die Zersetzung von Y (4260) weiter zu untersuchen.

Die beiden Teams haben genügend Daten gesammelt, um zu dem Schluss zu gelangen, dass ein neues subatomares Teilchen entdeckt wurde, obwohl sie immer noch nicht genau wissen, was es darstellt. Was sie jedoch bereits wissen, ist, dass dieses Teilchen aus vier Quarks zu bestehen scheint, die die Grundelemente der Materie darstellen.

Quarks und Gluonen

Bildquelle: Reproduktion / American Physical Society

Obwohl es sechs Arten dieser Elemente gibt - Up, Down, Top, Bottom, Strange und Charm - bestehen die meisten subatomaren Partikel aus zwei oder drei, die dank Gluonen zusammengehalten werden. Das neu entdeckte exotische Teilchen Z _c (3900) scheint jedoch vier Quarks und ein zusätzliches Gluon zu haben, was es zu einem anderen Teilchen macht, das jemals beobachtet wurde.

Bevor jedoch festgestellt werden kann, dass Teams definitiv einen neuen Typ von subatomaren Partikeln entdeckt haben, müssen noch einige Möglichkeiten bewiesen werden. Eine davon ist zum Beispiel, dass Z _c (3900) nur ein Teilchenpaar ist, das aus zwei stark wechselwirkenden Quarks besteht, so dass es fast unmöglich ist, die Existenz der beiden Teilchen zu unterscheiden.

Beide Teams haben bereits 460 dieser exotischen Partikel untersucht, aber es sind weitere Experimente erforderlich, um festzustellen, ob das, was sie bisher entdeckt haben, wirklich neu ist. Wenn sie jedoch nachweisen können, dass Z _c (3900) tatsächlich aus vier Quarks besteht und dass ihr Verhalten völlig unbekannt ist, können Wissenschaftler ein neues Kapitel über die Zusammensetzung der Materie schreiben.