Neue Physik: Seltene Teilchen abseits des Standardmodells in Sicht

Am LHC will man mit großem Aufwand den Aufbau des Universums erforschen. Unser bisheriger Bauplan: Das Standardmodell der Teilchenphysik. Am LHC sieht man jetzt erste Hinweise auf eine "neue Physik", in der diese Vorstellung deutlich erweitert werden muss.

Forscher am Large Hadron Collider sehen erste Hinweise auf neue Teilchen

Das berühmte Higgs-Boson ist der aktuelle Star im Standardmodell der Teilchenphysik und einer der Gründe, warum der Large Hadron Collider überhaupt aufgebaut wurde. 2012 dann endlich die offizielle Entdeckung. In dieser Woche berichten die beiden Experimente ATLAS und CMS, dass man in gemeinsamen Bemühungen den Geheimnissen des Teilchens immer weiter auf die Spur kommt. Das Higgs-Boson zeigt bei seinem Zerfall ein Verhalten, das auf eine echte Sensation hinweisen könnte. Die Wissenschaftler glauben, dass der Prozess einen indirekten Beweis für die Existenz von Teilchen liefern könnte, "die über die Vorhersagen des Standardmodells der Teilchenphysik hinausgehen".


Woher kommt diese für Physiker fast schon euphorische Zuversicht? ATLAS und CMS hatten im zweiten Lauf des LHC zwischen 2015 und 2018 zunächst mit unabhängigen Datensätzen gearbeitet. Wie das Fachmagazin Interactions in seinem Bericht schreibt, erwachsen aus der Zusammenlegung dieser Daten jetzt ganz neue Möglichkeiten für die Entdeckung der Prozesse, die als Nachweis für diese "neue Physik" angesehen werden. Wie die beiden Experimente jetzt stolz vermelden, kann man jetzt von der Entdeckung von ersten Hinweisen sprechen.


Konkret hatten die Wissenschaftler nach einer Voraussage Ausschau gehalten, nach der das Higgs-Boson in ein Z-Boson und ein Photon zerfällt. Im gemeinsamen Datensatz will man jetzt den ersten Nachweis eines solchen Zerfalls geführt haben - noch erfüllt die Entdeckung nicht die statistischen Anforderungen an eine Entdeckung, allerdings scheint die Signalrate auszureichen, um auf die erwarteten Widersprüche zum Standardmodell hinzuweisen.

ATLAS-Physikkoordinatorin Pamela Ferrari. "Durch die sorgfältige Kombination der Einzelergebnisse von ATLAS und CMS sind wir einen Schritt weiter gekommen, um ein weiteres Rätsel des Higgs-Bosons zu entschlüsseln." Die Studie sei eine "wirkungsvoller Test des Standardmodells". Jetzt gilt es, den dritten Lauf des LHC abzuwarten, der die Präzision der Beobachtungen noch weiter verbessern soll.


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