Aus für SuperB
Der Materieüberschuss im Universum lässt sich nur mit „neuer Physik“ erklären. Ein Beschleunigerprojekt in Italien, das danach suchen sollte, wurde jetzt aus Kostengründen gestrichen.
Warum dominiert heute im Universum offenkundig Materie, obwohl nach dem Urknall Materie und Antimaterie in gleichen Anteilen existiert haben sollten? Die Antwort der Teilchenphysik lautet: weil im frühen Universum Prozesse abliefen, die die sog. CP-Symmetrie verletzen. CP-Symmetrie bedeutet, dass der Zerfall eines Teilchens genauso abläuft wie der Zerfall seines Antiteilchens, wenn gleichzeitig eine Raumspiegelung durchgeführt wird. CP-verletzende Prozesse sind im Rahmen des Standardmodells bereits bekannt, ihre Auswirkung ist aber um viele Größenordnungen zu klein, um den beobachteten Überschuss quantitativ erklären zu können. „Neue Physik“ jenseits des Standardmodells scheint also zwingend notwendig.
Besonders vielversprechend für die Suche danach sind Zerfälle von schweren Quarks, insbesondere von bottom-Quarks. Daher hat eine internationale Kollaboration aus europäischen, amerikanischen und kanadischen Wissenschaftlern in den vergangenen Jahren das Beschleunigerprojekt SuperB vorangetrieben, mit dem nach neuen Mechanismen der CP-Verletzung im Zerfall von B-Mesonen – diese enthalten bottom-Quarks – gesucht werden sollte. Das ursprünglich auf 650 Millionen Euro veranschlagte Projekt sollte südlich von Rom auf dem Campus der Universität Rom Tor Vergata entstehen. Die italienische Regierung hatte vor zwei Jahren auch zugesagt, 250 Millionen Euro als nationalen Beitrag zu übernehmen. Doch inzwischen sind die Kosten auf rund eine Milliarde gestiegen, ohne dass abzusehen wäre, dass andere Länder den fehlenden Betrag übernehmen würden. Daher hat das Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) Ende November die Reißleine für SuperB gezogen.
Ringbeschleuniger für Elektronen und Positronen sowie tangential dazu ein Linearbeschleuniger sollten die wichtigsten Komponenten von SuperB sein. Darüber hinaus sollte der Beschleuniger auch als Quelle für Synchrotronstrahlung dienen. Dafür waren einige Strahlrohre vorgesehen. (Quelle: INFN)
Da die Regierung ihre Zusage über 250 Millionen aufrechterhält, sondieren die Verantwortlichen derzeit die Möglichkeit eines abgespeckten Projekts. Dies könnte darin bestehen, die Energie der vorgesehenen Ringbeschleuniger für Elektronen und Positronen von geplanten 6,7 GeV deutlich zu reduzieren. Dann ließen sich zwar keine B-Mesonen mehr erzeugen. Mesonen, die charm-Quarks enthalten, oder Tau-Leptonen wären aber noch in Reichweite, und auch bei deren Zerfall könnte sich neue Physik zeigen. Noch im Dezember sollen dazu konkrete Vorschläge vorliegen.
SuperB war von Anfang an nicht unumstritten, da ein ähnliches Projekt in Japan bereits wesentlich weiter ist und stärker international unterstützt wird: Am Zentrum für Teilchenphysik KEK wird seit Herbst 2011 der Elektron-Positron-Collider KEKB umgerüstet, um – bei gleicher Energie – eine vierzigfach höhere Kollisionsrate zu erreichen. Der rund 400 Millionen Euro teure Umbau, der auch den Detektor Belle einschließt, soll bereits bis 2014/2015 abgeschlossen sein. SuperB hätte zwar einige Vorteile gegenüber dem japanischen SuperKEKB gehabt, wäre aber in jedem Fall deutlich später fertig geworden.
Stefan Jorda
