Mittwoch, 19. Juni 2013

Neuentdecktes Teilchen könnte exotische Materieform sein


Der BESIII-Detektor am Beijing Spectrometer III.
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Tsukuba (Japan) / Peking (China) - Ein zeitgleich an Teilchenbeschleunigern in Japan und China entdecktes subatomares Teilchen stellt Wissenschaftler derzeit vor ein Rätsel: Viermal so schwer wie ein Proton, sehr kurzlebig und elektronisch geladen, könnte das Teilchen mit der Bezeichnung "Z(3900)" aus vier Quarks bestehen und wäre dann wohl eine neue Form von exotischer Materie.

Entdeckt wurde Z(3900) zugleich innerhalb des sogenannten Belle-Experiments mit dem Teilchenbeschleuniger am KEK-Forschungszentrum für Hochenergiephysik im japanischen Tsukuba und am Beijing Spectrometer III. Beide Wissenschaftlerteams berichten über ihre Entdeckung in zwei Artikel in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals "Physical Review Letters" (DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.252001 u. DOI:10.1103/PhysRevLett.110.252002).



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Mit der namensgebenden Masse von 3900 Megaelektronenvolt ist der Partikel viermal so schwer wie ein Proton, mit kaum 25 Sekunden sehr kurzlebig und kann sowohl positiv als auch negativ geladen sein. Die Forscher um Zhiqing Liu und M. Ablikim vermuten, dass es sich um eine bislang unbekannte Materieform handeln könnte, die im bisherigen Standardmodell der Teilchenphysik keine Entsprechung findet. Möglicherweise könnte es sich aus vier Quarks zusammensetzen und wäre dann ein sogenanntes Tetraquark.


Bislang sind jedoch nur Partikel aus zwei oder drei Quarks bekannt und die meisten Teilchenphysiker glaubten nicht, dass Teilchen aus vier Quarks existieren. Ein anderer Vorschlag vermutet, dass Z(3900) ein "Hadron-Molekül" sein könnte. Dann würde es aus zwei Teilchen mit jeweils zwei Quarks bestehen.

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