Schwerer Cousin des Neutrons am Fermilab gefunden

CDF-Experiment spürt ein Baryon aus je einem s-, u- und b-Quark auf

Nach dem Einreichen der entsprechenden Veröffentlichung gab Pat Lukens, ein Mitglied des Forscherteams, am Fermilab in der Nähe von Chicago die Beobachtung des neutralen Teilchens Xi-sub-b (Ξ_b⁰) bekannt. Es enthält neben einem Up- und einem Strange- auch ein Bottom-Quark, was ihm eine Masse beschert, die sechsmal höher ist als die des Neutrons.

Das komplexe Zerfallsmuster des Xi-sub-b im Vergleich zu seinem geladenen Pendant, dem Xi-b-minus (Ξ_b^-), erschwerte die Entdeckung. Die rund 500 Forscher aus 15 Ländern konnten in 500 Billionen Proton-Antiproton-Kollisionen jedoch 25 eindeutige Ereignisse identifizieren, was eine Sicherheit von sieben Sigma ergibt.

Am Fermilab gelang seinezeit auch die Entdeckung der Quarks der dritten Generation, Bottom (1977) und Top (1995). Das Standardmodell der Teilchenphysik sieht zwar Baryonen vor, die diese Quarks enthalten, von denen mit einem Bottom-Quark fehlte jedoch bislang noch der Nachweis des Xi-sub-b, der des Sigma-sub-b steht noch aus. Die genaue Analyse des Events gibt den Forschern neue Daten über den Aufbau der Materie aus Quarks an die Hand.

Auch wenn das Fermilab nicht als „B-Fabrik“ ausgelegt ist, reichte die schiere Menge an Kollisionen aus, um fast alle Bottom-Baryonen dingfest zu machen. Experimente am Tevatron-Beschleunigerring förderten 2006 die Sigma-sub-b-Baryonen (Σ_b und Σ_b*) zu Tage, das Xi-b-minus 2007, und das Omega-sub-b (Ω_b^-) 2009. Die Entdeckung des leichtesten Vertreters, des Lambda-sub-b (Λ_b), gelang dagegen dem CERN.

OD

Weitere Infos:

• Originalveröffentlichung
  T. Aaltonen et al. (CDF Collaboration): Observation of the Xi_b^0 Baryon, Phys. Rev. Lett. (eingereicht), arXiv:1107.4015 [hep-ex]
• Collider Detector at Fermilab (CDF)