Physiker finden Hinweise auf neues Teilchen, das mit Dunkler Materie wechselwirkt

10. September 2016, 18:00
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Forscher finden Auffälliges in jenen LHC-Daten, die schon zur Entdeckung des Higgs-Bosons geführt haben

Johannesburg – Als Physiker 2012 am europäischen Kernforschungszentrum CERN bei Genf die Existenz des Higgs-Bosons im Experiment bestätigen konnten, war die Aufregung enorm. Bereits 2013 wurden François Englert und Peter Higgs für die theoretische Vorhersage dieses Teilchens, das allen anderen Elementarpartikeln ihre Masse verleiht, mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. Nun haben Wissenschafter von der University of the Witwatersrand in Johannesburg Hinweise auf ein weiteres Boson entdeckt, das ebenfalls spektakuläre Folgen für das Standardmodell der Elementarteilchenphysik haben könnte.

Erste Spuren dieses Madala-Boson getauften Teilchens entdeckten die Wissenschafter um Bruce Mellado in den Daten, die vor über vier Jahren zur Entdeckung des Higgs-Bosons geführt haben. Weitere Experimente mit dem Large Hadron Collider (LHC) am CERN von heuer und dem vergangenen Jahr bekräftigten die Annahme, dass die Madala-Hypothese mehr ist, als bloße Gedankenspielerei. Basierend auf einer ganzen Reihe von Ergebnissen aus den LHC-Experimenten gehen die Physiker davon aus, dass das Madala-Boson bzw. -Feld dem Higgs-Boson in einigen Punkten gleicht.

Wechselwirkung mit Dunkler Materie

Während allerdings das Higgs-Boson nur mit herkömmlicher Materie interagiert, dürfte das Madala-Boson mit jenen hypothetischen Partikeln wechselwirken, aus denen sich die Dunkle Materie möglicherweise zusammensetzt.

Dass Dunkle Materie existiert, ist in der Fachwelt mittlerweile unbestritten: Diese bisher noch nicht ausfindig gemachte Materieform führt dazu, dass etwa Spiralgalaxien an den äußeren Rändern schneller rotieren, als sie eigentlich dürften, ohne dass sie auseinander fliegen. Dunkle Materie lässt sich ausschließlich durch ihre gravitative Wechselwirkung mit herkömmlicher Materie nachweisen. Sichtbar ist sie dagegen nicht. Nach dem anerkannten Standardmodell der Kosmologie besteht das Universum zu 4 Prozent aus herkömmlicher, sogenannter baryonischer Materie, zu 23 Prozent aus Dunkler Materie und zu 73 aus Dunkler Energie.

"Die aktuellsten LHC-Daten weisen darauf hin, dass das Madala-Boson eine Masse von 270 Giga-Elektronenvolt (GeV) besitzt", erklärt Mellado. Die statistische Wahrscheinlichkeit, dass die beobachteten Auffälligkeiten tatsächlich existieren, liegt bei drei Sigma, was durchaus schon signifikant wäre. Fünf Sigma gilt als statistisch wasserdicht. (red, 10.9.2016)

  • Das Compact Muon Solenoid (CMS) Experiment ist Teil des Large Hadron Colliders (LHC) am CERN. Mit seiner Hilfe konnte 2012 das Higgs-Boson dingfest gemacht werden. Nun fanden südafrikanische Physiker in den gesammelten Daten Auffälligkeiten, die auf ein weiteres Boson hindeuten.
    foto: reuters/pierre albouy

    Das Compact Muon Solenoid (CMS) Experiment ist Teil des Large Hadron Colliders (LHC) am CERN. Mit seiner Hilfe konnte 2012 das Higgs-Boson dingfest gemacht werden. Nun fanden südafrikanische Physiker in den gesammelten Daten Auffälligkeiten, die auf ein weiteres Boson hindeuten.

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