Teilchenphysik: LHC-Forscher finden Abweichungen bei Teilchenzerfällen
Forscher des Experiments Large Hadron Collider beauty(öffnet im neuen Fenster) (LHCb) am Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) haben eine mögliche Abweichung vom Standardmodell entdeckt: Beim Zerfall von B0-Mesonen(öffnet im neuen Fenster) erhielten sie andere Ergebnisse als erwartet.
Das Standardmodell sagt voraus, dass ein B0-Meson in ein angeregtes Kaon(öffnet im neuen Fenster) und ein Elektronen- oder Myonenpaar zerfällt. Zwar ist ein Myon(öffnet im neuen Fenster) etwa 200 Mal schwerer als ein Elektron. Doch interagieren sie auf die gleiche Art und Weise mit den Grundkräften des Universums – das wird als Lepton-Universalität bezeichnet.
Symmetrie von Myonen und Elektronen
Deshalb sollten bei einem Zerfall eines B0-Mesons "bis zu einem kleinen und kalkulierbaren Effekt aufgrund der Massendifferenz" Elektronen und Myonen mit der gleichen Wahrscheinlichkeit erzeugt werden. Bisherige Experimente hatten die Symmetrie von Myonen und Elektronen auch bestätigt.
Die LHCb-Forscher haben jetzt aber eine Abweichung festgestellt: Nach ihren Ergebnissen(öffnet im neuen Fenster) traten Zerfälle, in denen Myonen erzeugt wurden, weniger häufig auf als Zerfälle, in denen Elektronen erzeugt wurden. Die Daten stammen aus der ersten Nutzungsperiode des LHC, des Run 1.
Zwar handele es sich um "faszinierende Abweichungen" , sagt das europäische Kernforschungszentrum Cern. Doch es sei zu früh, um eine schlüssige Aussage zu treffen: Die Ergebnisse haben aber eine statistische Sicherheit von 2,2 bis 2,5 Sigma – erst ab 5 Sigma sprechen Forscher von einer Entdeckung. Die LCHb-Forscher wollen jetzt Daten aus dem Run 2 auswerten, um herauszufinden, ob es sich bei den Ergebnissen tatsächlich um neue Physik handelt oder ob es nur statistische Schwankungen waren.