Tetra-Neutron: Messwerte belegen Existenz
Theorie der starken Wechselwirkung muss laut TUM-Teilchenphysikern neu überdacht werden
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Faestermann im Tandem-Van-de-Graaff-Beschleuniger (Foto: tum.de, Uli Benz) |
München (pte026/10.12.2021/13:55) Ein Teilchen aus vier gebundenen Neutronen: Was bisher unmöglich schien, haben Forscher der Technischen Universität München (TUM) http://tum.de im Beschleuniger-Labor auf dem Forschungscampus Garching offenbar gefunden. Gibt es ein solches Teilchen, so müssten Teile der Theorie der starken Wechselwirkung neu überdacht werden. Darüber hinaus könnte das eingehendere Studium dieser Teilchen helfen, die Eigenschaften von Neutronensternen besser zu verstehen.
Erfolgreicher Beschuss
"Die starke Wechselwirkung ist im wahrsten Sinne des Wortes die Kraft, die die Welt im Innersten zusammenhält. Schwerere Atome als Wasserstoff, wären ohne sie undenkbar", sagt TUM-Versuchsleiter Thomas Faestermann. Alles deute darauf hin, dass in einem der letzten Experimente am inzwischen stillgelegten Tandem-Van-de-Graaff-Beschleuniger auf dem Forschungscampus Garching genau solche Teilchen entstanden sind.
Faestermann und sein Team beschossen bei ihren Versuchen ein Lithium-7-Target mit auf etwa zwölf Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigten Lithium-7-Teilchen. Hierbei sollte neben dem Tetra-Neutron Kohlenstoff-10 entstehen. Und in der Tat gelang es den Physikern, diese Spezies nachzuweisen. Eine Wiederholung bestätigte das Ergebnis, heißt es.
Werte liefern Erklärung
Die Messergebnisse entsprachen der Signatur, die ein Kohlenstoff-10 im ersten angeregten Zustand und ein Tetra-Neutron mit einer Bindungsenergie von 0,42 Megaelektronenvolt (MeV) zeigen würden. Den Messungen zufolge wäre das Tetra-Neutron ungefähr so stabil wie das Neutron selbst. Danach würde es mit einer Halbwertszeit von 450 Sekunden durch Beta-Zerfall zerfallen. "Dies ist für uns die einzige physikalisch in allen Punkten plausible Erklärung der gemessenen Werte", erläutert Faestermann abschließend.
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