Wissenschaftler des Brookhaven National Laboratory in den Vereinigten Staaten haben Atomkerne erzeugt, die außer den üblichen Kernbausteinen so genannte strange-Quarks enthalten. Atomkerne dieser Art könnten entscheidend für die Entwicklung unseres Universums gewesen sein. Die Physiker erhoffen sich von ihren Experimenten auch neue Aufschlüsse über das Wesen der Kernkraft. Ihre Arbeit wird in einer der nächsten Ausgaben der Physical Review Letters abgedruckt.
Das Team um Bob Chrien beschoss eine Berryliumprobe mit bestimmten Elementarteilchen – so genannten K-Mesonen. Diese bestehen aus einem anti-strange- und einem up-Quark. Bei der Kollision entstanden Lambda-Teilchen, die aus einem up-, einem down- sowie aus einem strange-Quark aufgebaut sind. Die Berryliumatomkerne wurden so in Kerne mit einem Proton, einem Neutron sowie zwei Lambda-Teilchen umgewandelt. Diese zerfielen dann in leichtere Teilchen.
Die von den Forschern erzeugten Atomkerne heißen Lambda-Lambda-Hyperkerne. Während Protonen und Neutronen – die üblichen Bausteine der Atomkerne – aus sogenannten up- und down-Quarks aufgebaut sind, enthalten Lambda-Lambda-Hyperkerne jeweils zwei strange-Quarks. Derartige Atomkerne haben heutigen Kosmologiemodellen zu Folge eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung des frühen Universums gespielt. Zudem kommen sie mit hoher Wahrscheinlichkeit auch in Neutronensternen vor. Die Forschung an Lambda-Lambda-Hyperkernen könnte daher neben neuen Erkenntnissen in der Elementarteilchenphysik auch unser Bild von der Entstehung des Universums erhellen.
Stefan Maier
