Teilchenforscher dürfen ihr Repertoire an bekannten Elementarteilchen wohl wieder einmal erweitern. Wie Wissenschaftler des Boston College gegenüber dem Science-Magazin Live Science erklären, haben sie ganz ohne große Hightech Anlagen ein Boson entdeckt, das dem Higgs-Boson ähneln soll. Das sogenannte axiale Higgs-Boson wurde auf einer gewöhnlichen Labor-Arbeitsplatte nachgewiesen.
Schwingungen im Kristall ermöglichten Entdeckung
„Als meine Studentin mir die Daten zeigte, dachte ich, sie müsse sich irren“, erläutert Physiker Professor Kenneth Burch vom Boston College, wie das Online-Magazin winfuture übersetzt. „Es kommt nicht jeden Tag vor, dass man ein neues Teilchen auf der Tischplatte findet.“ Im Gegensatz zu seinem bekannten Verwandten weise das neuentdeckte Teilchen ein eigenes Magnetfeld auf.
Für ihre Entdeckung versetzten die Wissenschaftler Quanten-Materialien mit Schwingungen in eine Art axialen Higgs-Modus. Um das Teilchen beobachten zu können, nutzten die Physiker hierzu einen Seltene-Erden-Tritellurid (RTe3)-Kristall. Das neue Elementarteilchen zeigte sich hier durch die Streuung des Lichts eines Laserstrahls, da durch den Effekt der Raman-Streuung die Farbe auf eine niedrigere Frequenz wechselte. Da hierbei Energie verloren ging, ging das Material in den speziellen axialen-Higgs Modus über.
„Anomale Veränderungen“
„Ursprünglich untersuchten wir lediglich die Lichtstreueigenschaften dieses Materials. Als wir die Symmetrie der Reaktion sorgfältig untersuchten – wie sie sich veränderte, wenn wir die Probe drehten – entdeckten wir anomale Veränderungen, die die ersten Hinweise auf etwas Neues waren“, so Burch weiter. „Damit ist es das erste magnetische Higgs, das entdeckt wurde.“
Noch ist nicht klar, welche Auswirkungen die Entdeckung auf die bestehenden Modelle der Teilchenphysik haben wird. Wieder einmal hoffen allerdings zahlreiche Forscher auf einen Hinweis auf die ominöse dunkle Materie. Jedoch wurde diese Hoffnung in der Vergangenheit auch schon von anderen Neuentdeckungen enttäuscht.
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Schwingungen im Kristall? Das klingt eher nach Quasiteilchen als nach einem Elementarteilchen. Hab den Artikel bei winfuture und denke, dass ist entweder schlecht übersetzt oder in der Veröffentlichung schlecht/falsch beschrieben.
In der englischsprachigen Wikipedia wird auch noch darüber diskutiert, ob es sich hierbei wirklich um ein neues Boson handelt…
Entsprechend wäre ein neues Quasiteilchen auch nicht so seltsam wie ein neues Elementarteilchen. Das müsste ja dann das Standardmodell der Teilchenphysik in Frage stellen.
Diese „Schwingungen“ stammen von Wellen der Elektronen selbst, die sich einer bestimmten Ladung ausgesetzt sehen: „The electrons in RTe3 self-organize into a wave where the density of the charge is periodically enhanced or reduced.“ (Prof. Burch in Live Science). Das Wort dient einer anschaulichen Vereinfachung der komplexen Vorgänge.
Burch selbst stimmt auch zu, dass man die bekannten Theorien mit dem axialen Higgs-Boson erweitern müsse:“In the case of the axial Higgs boson, it appears multiple symmetries are broken together, leading to a new form of the theory and a Higgs mode [the specific oscillations of a quantum field like the Higgs field] that requires multiple parameters to describe it: specifically, energy and magnetic momentum“,
Sobald es Neues hierzu gibt, werden wir wieder berichten 🙂