Entdeckung bei CERN: Toponium könnte Teilchenphysik revolutionieren
Wissenschaftler des CERN haben ein Signal entdeckt, das auf die Existenz einer neuen Art von Materie hinweisen könnte. Das hypothetische Teilchen, genannt Toponium, könnte das kleinste Element der Realität sein, das wir bisher beobachten konnten, und diese Entdeckung könnte die Teilchenphysik revolutionieren.
Forscher des CERN, die Daten des Large Hadron Colliders (LHC) analysierten, haben ein mysteriöses Phänomen entdeckt, das auf die Existenz einer neuen Art von Materie hinweist. Das Teilchen Toponium entsteht durch die Verbindung von Top-Quarks zu einem Objekt und könnte sich als das kleinste Teilchen herausstellen, das je beobachtet wurde. Diese Entdeckung könnte die Art und Weise verändern, wie Physiker die Quantenwelt erforschen.
Was ist Toponium?
Materie ist alles, was Masse hat und Raum einnimmt. In der Physik bedeutet dies, dass alles, was wir berühren oder messen können, aus Atomen besteht, die wiederum aus Quarks bestehen. Theorien deuteten auf die Existenz von Teilchen wie Toponium hin, jedoch wurde bisher bezweifelt, dass dieser Zustand im Large Hadron Collider beobachtet werden könnte. Der Grund dafür ist, dass Top-Quarks die massereichsten und außergewöhnlich kurzlebigen Elementarteilchen sind.
Im Large Hadron Collider bringen Wissenschaftler Protonen zur Kollision, um Paare von Quarks und ihren Antiprotonen, also ihre Gegenstücke in der Antimaterie, zu erzeugen. Diese werden als tt-Bar-Paare bezeichnet. Auf diese Weise testen die Forscher das Standardmodell, das eine umfassende Theorie ist, aber immer noch unvollständig.
Instabile Materiezustände
Wenn Toponium bestätigt wird, wäre es ein weiteres Beispiel für Quarkonium, also instabile Quark-Antiquark-Zustände. Laut Physikern wäre diese Entdeckung außergewöhnlich. Wie das Portal Scitech Daily berichtet, wurden zuvor Charmonium und Bottomonium entdeckt, aber Toponium, aufgrund seiner Masse, wäre das kleinste bekannte Hadron.
Das CMS-Team analysierte Daten aus den Jahren 2016 bis 2018 und bemerkte einen Überschuss an Top-Quark-Paaren bei der minimalen Energie, die für ihre Produktion erforderlich ist. Dies veranlasste sie dazu, die Hypothese der Existenz von Toponium in Betracht zu ziehen, obwohl auch andere Erklärungen möglich sind. Derzeit arbeiten die CMS- und ATLAS-Teams zusammen, um dieses Phänomen genauer zu untersuchen, das nach wie vor eine offene wissenschaftliche Frage bleibt.
