Kaum jemand hätte gedacht, dass man ohne einen riesigen Computer unbekannte Teilchen entdecken kann. Genau das ist Physikern des Boston College nun gelungen: Sie haben einen nahen Verwandten des Higgs-Bosons gefunden. Das Higgs-Boson ist nicht magnetisch und gilt als elementares Massenteilchen. Sein jetzt entdeckter Cousin, das axiale Higgs-Boson, hat ein magnetisches Moment, das heißt, es erzeugt ein Magnetfeld. Daher bedarf es laut Forschern einer komplexeren Theorie, um es zu beschreiben als sein Cousin, der nun seit zehn Jahren bewiesen ist.
Damals wurde der riesige Hadron Collider (LHC) am CERN Nuclear Research Center benötigt, um das Higgs-Boson nachzuweisen. Das jetzt entdeckte Teilchen hingegen hatte eine relativ kleine experimentelle Konfiguration, die in einen normalen Laborarbeitstisch passt. RTe3-Struktur und repräsentative Raman-Spektroskopie (Natur) „Als mein Student mir die Daten zeigte, dachte ich, ich hätte mich geirrt“, Kenneth Burch, Physikprofessor am Boston College und leitender Forscher des Teams, das die Entdeckung gemacht hat. Wissenschaftsjournal. “Man findet nicht jeden Tag ein neues Teilchen auf dem Tisch.”
Kandidat für dunkle Materie
Das axiale Higgs-Boson entstand, als Quantenmaterialien bei Raumtemperatur einen bestimmten Satz von Schwingungen nachahmten, der als axialer Higgs-Modus bezeichnet wird. Die Forscher verwendeten dann Lichtstreuung, um das Teilchen zu beobachten. Ein Laser wurde zu einem Seltenerd-Tritellur-Kristall (RTe3) geschickt. Das Licht zerstreute sich und wechselte zu einer niedrigeren Frequenzfarbe. Dieser Vorgang ist als Raman-Streuung bekannt. Die während des Farbwechsels verlorene Energie erzeugte den axialen Higgs-Modus.
„Ursprünglich haben wir nur die Lichtstreueigenschaften dieses Materials untersucht. Als wir die Symmetrie der Reaktion genau untersuchten, wie sie sich veränderte, als wir die Probe drehten, entdeckten wir abnormale Veränderungen, die die ersten Anzeichen für etwas Neues waren“, Burch . erklärt. “Es ist das erste magnetische Higgs, das entdeckt wurde.”
Weitere Forschungen sollen nun zeigen, wie sich das neue Teilchen gezielt in Teilchenphysik-Modelle einordnen lässt. Es gibt bereits Gerüchte, dass hier ein Kandidat für die dunkle Materie gefunden worden sein könnte. Immerhin macht diese einen großen Teil der Gesamtmasse des Universums aus, wurde bisher aber nur durch ihre Gravitationswirkung beobachtet, nie aber als konkrete Materie.
Siehe auch: Higgs-Boson-Upgrade: Meilenstein folgt Jahre nach Entdeckung Forschungs-Wissenschafts-Blitz-Energie-Energie Stockfotos Physik-Wissenschafts-Explosions-Blitz