Physiker sagen, sie hätten die stärksten Beweise bisher für ein Glueball gefunden, ein Teilchen, das vollständig aus Kraft besteht. Der Befund, berichtet in Nature, könnte eine Frage beantworten, die Forscher seit mehr als 40 Jahren beschäftigt. Ein Glueball ist seltsam, weil es überhaupt keine Materie enthält. Es besteht rein aus Gluonen, den Teilchen, die die starke Kernkraft tragen und Atomkerne zusammenhalten.
Ein Teilchen aus reiner Kraft
Die meisten Teilchen wie Protonen und Neutronen bestehen aus Quarks. Gluonen wirken wie Klebstoff und binden Quarks in diesen Teilchen. Die Theorie hat lange vorhergesagt, dass Gluonen auch aneinander binden könnten und ein Teilchen ohne Quarks bilden. Dieses Teilchen ist das Glueball. Eines zu finden würde beweisen, dass Kraft allein ein stabiles Objekt erzeugen kann. Jahrzehntelang lieferten Suchen nichts Überzeugendes, weil glueballähnliche Signale leicht mit gewöhnlichen Teilchen zu verwechseln sind.
Wie Wissenschaftler den Kandidaten fanden
Das Forschungsteam durchforstete Daten aus Hochenergie-Teilchenkollisionen. Sie suchten nach einem Teilchen mit einer bestimmten Masse und einer bestimmten Zerfallsart. Die Daten zeigten einen klaren Überschuss an Ereignissen, die mit theoretischen Vorhersagen für das leichteste Glueball übereinstimmten. Das Team verglich das Signal mit jedem bekannten gewöhnlichen Teilchen, das es nachahmen könnte. Keines passte so gut. Das Ergebnis ist kein endgültiger Beweis, aber die Forscher sagen, es sei die bisher beste Übereinstimmung.
Was eine Bestätigung bedeuten würde
Ein bestätigtes Glueball würde Physikern ein neues Werkzeug zum Testen der Theorie der starken Wechselwirkungen geben, bekannt als Quantenchromodynamik. Es würde auch zeigen, wie die grundlegendsten Kräfte des Universums Struktur erzeugen. Die Suche ist nicht vorbei. Das Team möchte das Experiment mit mehr Daten und höherer Präzision wiederholen. Wenn das Signal überlebt, wird das Glueball von der Vorhersage zur Tatsache, und eine lange Jagd endet endlich. Für jetzt, sagen die Forscher, geben ihnen die neuen Daten ihren besten Blick auf ein Teilchen, von dem viele bezweifelten, dass es jemals gefunden würde.