BEIJING, 6. August (Xinhua) -- Chinesische Forscher haben laut dem Institut für Hochenergiephysik (IHEP) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) erstmals die Existenz des Gluonenballs, oder auch „Glueball“, bestätigt, einer völlig neuen Form der Materie. Die Entdeckung ist das Ergebnis von 15 Jahren experimenteller Forschung.
Die Errungenschaft wurde im Rahmen der von China geleiteten internationalen Zusammenarbeit am Beijing Spectrometer III (BESIII)-Experiment erzielt, teilte das Institut am Donnerstag mit.
In der Natur bestehen Atomkerne aus Protonen und Neutronen, die wiederum aus Quarks aufgebaut sind, wobei Gluonen die starke Wechselwirkung zwischen den Quarks vermitteln. Das Standardmodell der Teilchenphysik geht davon aus, dass sich Gluonen gegenseitig anziehen und zu einer völlig neuen Art von Teilchen verbinden können - dem Gluonenball. Bislang war ein solches Teilchen jedoch in keinem früheren Experiment entdeckt worden.
Auf der Grundlage des BESIII-Experiments am Elektron-Positron-Kollider in Beijing entdeckte das Forschungsteam im Jahr 2011 das neue Teilchen X(2370). Im Jahr 2024 maß das Team die Eigenschaften des Quantenzustands von X(2370) und stellte fest, dass diese mit den Merkmalen eines „Glueballs“ übereinstimmen. Dies lieferte einen entscheidenden Beweis für dessen Existenz.
In der jüngsten Studie entdeckte das Forschungsteam mehrere neue Zerfallsmodi des X(2370)-Teilchens und konnte dessen „Flavor-Singulett“-Eigenschaft erfolgreich nachweisen, das wichtigste Merkmal, das einen Gluonenball von anderen gewöhnlichen Teilchen unterscheidet. Dadurch konnte bestätigt werden, dass der „Glueball“ genau die dominierende Komponente von X(2370) ist.
Dies sei das eindeutigste experimentelle Ergebnis bei der Suche nach Gluonenbällen seit fast fünf Jahrzehnten, so die Forscher. Dies bestätige die theoretische Vorhersage, wonach sich Gluonen miteinander verbinden könnten, um eine neue Art von Materie zu bilden. Zudem sei das Ergebnis von großer Bedeutung für die Überprüfung des Standardmodells der Teilchenphysik.
