D. Lenz
Einem Team aus internationalen Physikern gelingt am japanischen Teilchenbeschleuniger J-Parc der Aufbau einer völlig neuen und überraschend stabilen Materieform.
Tōkai (Japan). Obwohl weltweit tausende Wissenschaftler an der Erforschung des Universums arbeiten, ist bisher nur sehr wenig über den Weltraum, seine Entstehung und seine genaue Zusammensetzung bekannt. So geht man heute davon aus, dass lediglich 17 Prozent der gesamten Masse aus sogenannter baryonischer Materie besteht, der Rest ist für die Wissenschaft noch völlig unbekannt und wird als Dunkle Materie und Dunkle Energie bezeichnet.
Um das Universum besser zu verstehen, versuchen Physiker alle Teilchen, die existieren oder theoretisch existieren können zu finden. Jedes neu entdeckte Mitglied in dem mittlerweile riesigen Teilchenzoo hilft den Wissenschaftlern dabei, das Universum besser zu verstehen und aus den zahlreichen Mosaikstückchen irgendwann das große Gesamtbild sehen zu können.
Teilchenphysiker haben nun ein solches Mosaikstückchen am japanischen Teilchenbeschleuniger J-Parc gefunden. Die Physiker haben mit einem exotischen Teilchen, dem sogenannten Anti-Kaon, ein Neutron in einem Helium-3-Isotop ersetzen können und damit eine überraschend stabile Form neuer Materie kreiert.
Physiker haben schon seit Jahrzehnten vermutet, dass ein Anti-Kaon in einem Atomkern anders verhalten wird, als die meisten vergleichbaren Teilchen. Bislang gelang aber noch kein Experiment um dafür den Nachweis zu erbringen. Wie die Physiker im Fachmagazin Physics Letters B berichten, bildet das Anti-Kaon mit zwei Protonen eine überraschend stabile Einheit.
In ihren Experimenten beschossen die Physiker ein Helium-3-Isotop mit hochenergetischen Anti-Kaonen. Trifft ein Anti-Kaon ein Neutron genau richtig, so wird dieses aus dem Atomkern herausgeschleudert und das Anti-Kaon nimmt seinen Platz ein. „Wie das Neutron, hält das exotische Teilchen die beiden Protonen zusammen und generiert einen gebundenen Zustand“, so die Wissenschaftler.
So entstand ein völlig neuer Atomkern, der nicht nur über eine enorme Bindungsenergie verfügt, sondern auch erheblich stabiler war, als von den Physikern vorhergesagt. „Das Besondere an diesem Nachweis ist, dass ein Anti-Kaon tatsächlich im Kern als eigenständiger Baustein existieren kann“, so die Wissenschaftler weiter.
Die Wissenschaftler hoffen durch die neue Erkenntnis zudem, bald auch einige offene kosmologische Fragen klären zu können.
