Wissenschaftler haben die ersten Hinweise gefunden, dass Quarks, subatomare Partikel, miteinander verschmelzen und zehnmal mehr Energie freisetzen können als Reaktionen im Inneren von Sternen, so ein Artikel in der Zeitschrift Nature.
„Kollisionen von Tetraquarks sollten zur Freisetzung von etwa 200 MeV Energie führen, was etwa dem Zehnfachen von thermonuklearen Reaktionen entspricht. Bisher haben solche Reaktionen keine praktische Anwendung, da die Partikel, in denen sie auftreten können, eine extrem kurze Lebensdauer haben. Auf der anderen Seite weist all dies auf die Möglichkeit hin, dass stabile exotische Materie existiert, die aus 'hübschen' Quarks besteht , kommentierte Gerald Miller, Physiker an der Universität von Washington in Seattle, die Entdeckung.
Nach modernen Konzepten bestehen alle Elementarteilchen aus kleinen Objekten, die Physiker Quarks nennen. Protonen, Neutronen und andere "schwere" Teilchen, sogenannte Baryonen, enthalten drei Quarks. Ihre kleineren Gegenstücke, die sogenannten Mesonen, enthalten zwei Elemente - den "gewöhnlichen" Quark und den Antiquark, den Grundbestandteil der Antimaterie.
Grundsätzlich schließen die heute existierenden physikalischen Theorien nicht aus, dass Elementarteilchen existieren können, die aus vier oder sogar fünf Quarks unterschiedlicher "Farben" bestehen. Vor relativ kurzer Zeit fanden Wissenschaftler Anzeichen für die Existenz solcher Partikel, Tetraquarks und Pentaquarks, deren Spuren am LHC und am Tevatron-Collider gefunden wurden.
Ihre Entdeckung sowie die Entdeckung des exotischen Xi-Baryons, eines superschweren Teilchens mit doppelter positiver Ladung, ließen Marek Karliner und Jonathan Rosner, theoretische Physiker an den Universitäten von Tel Aviv und Chicago, sich fragen, wie sie das könnten Partikel wie diese und warum sie ungewöhnlich lange stabil bleiben.
Bei der Analyse ihrer Eigenschaften kamen die Wissenschaftler zu dem Schluss, dass Tetraquarks und Xy-Baryonen bei Kollisionen anderer, relativ leichter instabiler Elementarteilchen gebildet werden sollten, bei denen die Quarks in ihnen miteinander interagieren, "Orte wechseln", Energie verlieren und mehr bilden schwere Partikel.
Beispielsweise führt die Fusion von zwei Lambda-Baryonen mit einem schweren und zwei leichten Quarks zur Produktion von Xy-Baryonen mit zwei schweren und einem leichten Quark sowie einem Neutron, das aus drei leichten Quarks besteht, sowie zur Freisetzung viel Energie.
Ebenso stellen Physiker fest, dass die Kollision zweier B-Mesonen, Teilchen, die heute als "Fenster" zur Welt der "neuen Physik" gelten, zur Geburt schwerer Tetraquarks und zur Freisetzung einer ähnlichen Energiemenge sowie von Gammastrahlung führen wird.
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Wie Wissenschaftler bemerken, ist dieser Prozess eine Art Analogon zu thermonuklearen Reaktionen im Inneren der Sonne und anderer Sterne - Wasserstoff, Helium und andere leichte Elemente in ihrem Zentrum kollidieren ständig und verbinden sich zu schwereren Elementen wie Sauerstoff, Lithium, Kohlenstoff oder Eisen, wobei sie gleichzeitig freigesetzt werden riesige Mengen an Energie. Je schwerer die Quarks in den kollidierenden Partikeln sind, desto mehr Energie wird in der Regel bei der "Thermoquark" -Reaktion freigesetzt.
Es gibt noch keine praktischen, einschließlich militärischen Anwendungen für diese Entdeckungen, aber es deutet darauf hin, dass im Universum theoretisch Cluster exotischer, aber stabiler Materie oder Partikel existieren können, die fast ausschließlich aus B-Quarks oder anderen schweren subatomaren Partikeln bestehen. Wissenschaftler schließen daraus, dass ihre Entdeckung moderne Theorien über die Geburt und Entwicklung des Universums vollständig verändern könnte.
