Im Teilchenbeschleuniger sind die bisher schwersten Antimaterie-Atomkerne produziert worden. Energiedichte so hoch wie nach Urknall.
Frankfurt/Main. In den USA haben Forscher in einem Teilchenbeschleuniger Antimaterie-Atomkerne produziert – die schwersten jemals nachgewiesenen. Mit diesem Ergebnis haben die Physiker einen Meilenstein in der Erforschung von Antimaterie erzielt.
In dem Experiment wurden die schweren Kerne von Antihelium-4 produziert, indem in einem Teilchenbeschleuniger Goldionen aufeinander geschossen wurden. Unter den Forschern, die ihre Arbeit in dem Fachjournal "Nature" (online vorab) präsentieren, sind auch zwei Forscher von der Universität Frankfurt, Prof. Reinhard Stock und Thorsten Kollegger.
Bei dem Versuch sei eine ähnlich hohe Energiedichte geschaffen worden, die der Energiedichte kurz nach dem Urknall vor rund 13 Milliarden Jahren ähnelte, bei dem sich Materie und ihr Gegenstück, die Antimaterie, bildeten. Der Theorie nach sollten Materie und Antimaterie sich sofort auslöschen: Treffen sie zusammen, zerstrahlen sie zu Energie. Daher ist bis heute rätselhaft, warum nach dem Urknall überhaupt Materie übriggeblieben ist, aus der Sterne, Planeten, Bäume und schließlich auch Menschen entstanden.
In Teilchenbeschleunigern können Physiker Antimaterie bei Kollisionen von Atomkernen mit hohen Energien erzeugen, allerdings nur in kleinen Mengen. Der bisher schwerste stabile Antimaterie-Atomkern, Antihelium-3, wurde in den 1970er Jahren entdeckt. Für die nächste Zukunft werde wohl Antihelium-4 der schwerste Anti-Atomkern bleiben, schreibt das Team aus mehreren Hundert Forschern, die sogenannte STAR Collaboration, in "Nature“. Es fehlten derzeit die technischen Voraussetzungen zur Produktion von noch schwereren Antimaterie-Kernen.
Das Experiment gelang am Brookhaven National Laboratory (BNL) im US-Bundesstaat New York. Dort ließen die Physiker Goldionen bei nahezu Lichtgeschwindigkeit frontal zusammenprallen, um die entstehenden Teilchenspuren zu analysieren. Ein Team unter Leitung der Frankfurter Forscher habe eine Software entwickelt, mit der die Spuren von 500 Milliarden geladenen Teilchen untersucht worden seien, teilte das Frankfurt Institute for Advanced Studies mit, das zur Universität Frankfurt gehört. Dabei seien 18 Antihelium-4-Atomkerne gefunden worden. "Sie bestehen aus zwei Antiprotonen und Antineutronen, zerfallen nicht radioaktiv und zerstrahlen schließlich mit Materie im Außenbereich des Experiments.“
Neben den Frankfurter Forschern war aus Deutschland außerdem das Max-Planck-Institut für Physik in München an den Experimenten beteiligt. (abendblatt.de/dpa)
