Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/pentaquark-lhc-forscher-weisen-neue-teilchenklasse-nach-1507-115219.html    Veröffentlicht: 14.07.2015 17:49    Kurz-URL: https://glm.io/115219

Pentaquark

LHC-Forscher weisen neue Teilchenklasse nach

Theoretisch vorhergesagt war das Pentaquark schon lange, aber alle Versuche, eines nachzuweisen, sind bisher fehlgeschlagen. Es wurde schon bezweifelt, dass es Pentaquarks überhaupt gibt. Doch jetzt haben Forscher am LHC erstmals ein solches Teilchen nachgewiesen.

Eine neue Klasse von Teilchen haben die Forscher am Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider (LHC) entdeckt. Die Forscherkollaboration des Experiments Large Hadron Collider beauty (LHCb) fand bei der Auswertung von Kollisionsdaten aus den vergangenen Jahren Hinweise auf Pentaquarks. Diese waren vor einigen Jahrzehnten vorausgesagt worden. Ein experimenteller Nachweise fehlte bisher aber.

Protonen und Neutronen bestehen normalerweise aus drei verschiedenen Quarks. Allerdings können Partikel auch aus bis zu fünf Quarks bestehen. Ein Pentaquark ist aus vier Quarks und einem Antiquark aufgebaut. Es bestehe mutmaßlich aus zwei Up-Quarks, einem Down-Quark, einem Charm-Quark und einem Antiquark, erklären die LHCb-Forscher.

Das Pentaquark ist nicht irgendein Teilchen

"Das Pentaquark ist nicht irgendein neues Teilchen", sagt LHCb-Sprecher Guy Wilkinson. "Es repräsentiert eine Möglichkeit, Quarks, also die Grundbestandteile von Protonen und Neutronen, in einem Muster zu verbinden, die in mehr als 50 Jahren experimenteller Suche noch nie beobachtet wurde. Wenn wir seine Eigenschaften studieren, können wir besser verstehen, wie Materie, die Protonen und Neutronen, aus denen wir bestehen, aufgebaut sind."

Pentaquarks waren vor rund 50 Jahren theoretisch vorausgesagt worden. Zwar hatten in den vergangenen Jahren mehrfach Forschergruppen erklärt, Pentaquarks experimentell nachgewiesen zu haben. Allerdings hätten sich diese als Illusionen erwiesen, berichtet die Fachzeitschrift Nature. Daraufhin hätten Forscher bezweifelt, dass es Pentaquarks überhaupt gebe.

LHCb-Forscher wollen mehr Daten sammeln

Die Hinweise auf das Pentaquark fanden die LHCb-Forscher in Daten aus den Jahren 2009 bis 2012. Als nächstes wollen sie herausfinden, wie die Quarks in den Pentaquarks gebunden sind. Dazu wollen sie neue Daten sammeln - der Teilchenbeschleuniger bei Genf ist nach einer längeren Pause im Mai wieder in Betrieb genommen worden.

Die LHCb-Forscher beschreiben ihre Erkenntnisse in einem Aufsatz, der in der Fachzeitschrift Physics Review Letters veröffentlicht werden soll. Ein Preprint ist auf dem Dokumentenserver Arxiv abrufbar.  (wp)


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