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Die Illustration zeigt den Zerfall eines fiktiven Higgs-Boson.
Die Illustration zeigt den Zerfall eines fiktiven Higgs-Boson.(Foto: dpa)

Suche nach dem Higgs : Der Dunklen Materie auf der Spur

Es gehörte zu den wichtigsten Funden des Jahres. Physiker haben ein neues Teilchen nachgewiesen. Doch ist es wirklich "Das Higgs", das die Wissenschaft seit mehr als 30 Jahren jagd?

Gottesteilchen entdeckt!" titelt ein großes deutsches Medium im Sommer. Die Physiker am europäischen Kernforschungszentrum Cern in Genf sind vorsichtiger. "Wir haben in unseren Daten klare Anzeichen für ein neues Teilchen", verkündet Fabiola Gianotti am 4. Juli. Sie ist Sprecherin der Atlas-Gruppe, eines der beiden Teams mit zusammen rund 6000 Forschern, die am Teilchenbeschleuniger LHC nach dem Higgs-Teilchen fahnden.

Weltweit lauschen der bewegten Italienerin nach Cern-Angaben 270.000 Menschen live per Internet. Von einem Gottesteilchen möchte Gianotti wie fast alle Physiker nicht sprechen. Aber Higgs ist immerhin der letzte unbekannte Baustein im Standardmodell der Teilchenphysiker, das den Aufbau der bekannten Materie beschreibt.

Bislang keine Bestätigung für Higgs

Ein paar Monate und Milliarden ausgewerteter Daten später sprechen zwar auch die Physiker von einer wissenschaftlich gesicherten Entdeckung eines Teilchens. "Noch immer ist aber nicht klar, ob es 'Das Higgs' ist", sagt Teilchenphysiker Joachim Mnich, der am Beschleunigerzentrum Desy in Hamburg und am Cern arbeitet. Das stehe voraussichtlich erst im Frühjahr 2013 fest, und: "Ob es das einzige Higgs ist, das im Standardmodell vorausgesagt wurde, oder ob es noch mehrere Higgse gibt, ich glaube, diese Frage wird uns noch mehrere Jahre beschäftigen."

Die bekannte Materie bilde zudem nur etwa vier Prozent des Energieinhaltes des Universums, erläutert Mnich. Das Standardmodell umfasse weder die Dunkle Materie noch die postulierte Dunkle Energie.

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Wenn nun mehrere verschiedene Higgs-Teilchen nachgewiesen werden, könne dies aber immerhin das Modell der Supersymmetrie belegen, bei der jedes bekannte Teilchen einen Gegenpart hat, meint M nich. Damit würde der Teilchenzoo stark wachsen. Die Supersymmetrie, die Physiker oft Susy nennen, würde auch erklären, warum das entdeckte Teilchen eine viel kleinere Masse hat als theoretisch für Higgs erwartet.

Diese Theorie sei eine physikalische Ergänzung zum Standardmodell, erläutert die Teilchenphysikerin Sandra Kortner vom Max-Planck-Institut für Physik in München, die Cern-Daten auswertet. Das leichteste Teilchen, das bei der Supersymmetrie denkbar ist, nennen Physiker Neutralino. "Das ist ein sehr guter Kandidat für die Dunkle Materie", sagt Kortner. Bislang seien statt Teilchen nur indirekte Nachweise der Dunklen Materie bekannt. "Wir sehen, dass sich Galaxien an den Außenrändern schneller bewegen, als mit der gewöhnlichen Materie erklärbar ist. Es muss daher eine Masse geben, die diese hohe Rotationsgeschwindigkeiten ermöglicht."

Optimierung des Teilchenbeschleunigers

"Am Cern-Teilchenbeschleuniger LHC suchen wir nicht nur nach dem Higgs-Teilchen des Standardmodells, sondern seit Jahren auch nach supersymmetrischen Teilchen", erläutert Kortner. Bislang erfolglos. Doch der Beschleuniger LHC wird in den kommenden zwei Jahren umgebaut, so dass er 2015 Teilchen mit der fast doppelten Energie wie bislang aufeinanderprallen lassen kann.

Auch Mnich setzt darauf: "Der Energiebereich wird mehr Higgs-Teilchen produzieren können, und wir werden unsere Suche nach supersymmetrischen Teilchen weiter ausdehnen."

Quelle: n-tv.de

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