Gesundheit : Physiker entdecken exotische Quarkmaterie

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Oft schlummern neue Erkenntnisse jahrelang in Daten, die Forscher bei ihren Messungen gewonnen haben. Eines Tages kommt jemand und sagt: Schaut Euch die vorhandenen Daten doch noch einmal unter diesem und jenem Kriterium an. Und plötzlich gehen dem Experimentator die Augen auf.

Zwei internationale Physikerteams haben nun ihre Messergebnisse abermals vom Band abgelesen und dabei die Existenz eines exotischen Partikels bestätigt. Das Gebilde ist aus fünf Quarks zusammengesetzt. Die Physiker sprechen von einem „Pentaquark“.

Quarks sind die kleinsten bekannten Bausteine der Atomkerne und ihrer Konstituenten, der Protonen und Neutronen. Letztere bestehen jeweils aus drei Quarks. Es gibt daneben auch Elementarteilchen (Mesonen), die aus zwei Quarks aufgebaut sind.

Im Oktober vergangenen Jahres fanden japanische Forscher erstmals Hinweise auf Pentaquarks. Sie beschossen eine kohlenstoffhaltige Substanz mit sehr energiereicher Gammastrahlung. Dabei beobachteten sie, dass sich vorübergehend ein Teilchen aus fünf Quarks bildete, das allerdings schon nach wenigen Sekunden wieder auseinander fiel.

Von den Ergebnissen aus Japan animiert, durchforsteten eine amerikanische und eine italienischrussische Arbeitsgruppe die eigenen Messdaten. Sie haben die Resultate aus Japan inzwischen bestätigen können, wie sie in der Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ berichten. Weitere Experimente sollen nun zeigen, wie stark die fünf einzelnen Quarks in dem Pentaquark gebunden sind, und ob es auch Partikel gibt, die aus sechs oder noch mehr Quarks bestehen. tdp

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