Erster Nachweis einzelner Top-Quarks
Zwei internationalen Forscherteams ist es unabhängig voneinander gelungen, bei Experimenten am Beschleuniger Tevatron des Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) des amerikanischen Department of Energy einzelne Top-Quarks nachzuweisen.
Quarks sind fundamentale Bausteine der Materie, aus denen unter anderen Protonen und Neutronen zusammengesetzt sind. Als letztes der sechs bekannten Quarks wurde vor 14 Jahren das schwerste dieser Teilchen, das Top-Quark, am Teilchenbeschleuniger Tevatron des Fermilab entdeckt. Im damals nachgewiesenen Prozess werden Top-Quarks immer in Paaren von Quarks und Antiquarks über die starke Wechselwirkung erzeugt. Das Standard-Modell der Teilchenphysik sagt allerdings voraus, dass auch einzelne Top-Quarks - mit Hilfe der schwachen Wechselwirkung - entstehen müssten.
Erste Hinweise auf solche durch die schwache Wechselwirkung vermittelten Ereignisse habe man bereits 2007 gefunden, erklärte Ann Heinson von der University of California, Riverside, eine der beteiligten Forscherinnen. Seitdem habe die Datenbasis erheblich erweitert werden können, sodass die Wahrscheinlichkeit, einem trügerischen Hintergrundsignal aufgesessen zu sein, nun bei eins zu vier Millionen liege. «Wir können daher mit einiger Sicherheit sagen, dass wir erstmals die Erzeugung einzelner Top-Quarks beobachtet haben.»
Das Herausfiltern der Hintergrundsignale ist auch eine der Schwierigkeiten auf der Suche nach dem Higgs-Teilchens.
Quelle
M.A. nach Fermilab, Scienceticker, 10. März, und Karlsruhe Institute of Technology, Presseinformation, 13. März 2009