Direkt zum Inhalt

Teilchenphysik: Neues Puzzlestück im Antimaterie-Rätsel

Warum gibt es im Weltall so viel mehr Materie als Antimaterie? Eine aufwändige Analyse von Teilchenzerfällen bringt die Wissenschaftler nun einen Schritt weiter.
Spiegelbild Materie-AntimaterieLaden...

Physiker haben einen weiteren Unterschied zwischen Materie und Antimaterie dingfest gemacht, berichtet das Genfer Kernforschungszentrum CERN in einer aktuellen Mitteilung. Nach Einschätzung der Experten hilft das Ergebnis beim Verständnis des Ungleichgewichts zwischen den beiden Materieformen im Universum: Menschen, Planeten und Sterne bestehen fast ausschließlich aus Materie, Antimaterie hingegen fristet ein Exotendasein.

Aus diesem Grund suchen Wissenschaftler mit viel Eifer nach subatomaren Prozessen, die im Urknall etwas mehr Materie als Antimaterie hervorgebracht haben könnten. In den vergangenen Jahrzehnten sind sie dabei immer wieder fündig geworden, beispielsweise bei so genannten K- und B-Mesonen. Die kurzlebigen Partikel bestehen jeweils aus zwei der insgesamt sechs Quarksorten und tauchen in großer Menge in Teilchenbeschleunigern auf.

Hin und wieder sind Mesonen auch aus Antiquarks aufgebaut. In diesem Fall läuft der Zerfall jedoch nicht exakt symmetrisch zu der Materievariante ab, wie bei K-Mesonen bereits Experimente in den 1960er Jahren zeigten. Bei den B-Mesonen ist eine Verletzung der so genannten CP-Symmetrie seit Beginn der 2000er Jahren bekannt.

Wie nun die neuen Messungen am LHC-Beschleuniger bei Genf zeigen, macht die Natur auch bei einer weiteren Mesonenart einen Unterschied zwischen Materie und Antimaterie: Bei Zerfällen so genannter D0-Mesonen, die unter anderem aus Charmquarks bestehen, sei die CP-Symmetrie ebenfalls verletzt, berichtete jüngst das Team des LHCb-Detektors auf einer Konferenz. Vermutet hatten Forscher das schon lange, aber erst der riesige, am LHC gesammelte Datenberg der Jahre 2011 bis 2018 brachte den definitiven Nachweis.

Zusammen mit bereits bekannten Unterschieden kann die neue Abweichung einen Teil der Materie-Antimaterie-Asymmetrie im Universum erklären. Nach Einschätzung von Experten sind jedoch weitere subatomare Prozesse nötig, in denen gewöhnliche Materie die Nase vorne hat. So gehen Wissenschaftler seit Jahren einer entsprechenden Fährte bei Neutrinos nach – hier reichen die gesammelten Daten aber noch nicht für eine sichere Aussage.

Lesermeinung

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

Partnervideos