Hamburg, 16.07.2025. Forschende der Universität Hamburg und des Deutschen Elektronen-Synchrotrons (DESY) haben am Teilchenbeschleuniger „Large Hadron Collider“ (LHC) des CERN Signale entdeckt, die auf das extrem seltene Teilchen Toponium hindeuten. Toponium ist ein gebundener Zustand aus einem Top-Quark und seinem Antiteilchen. Bisher galt es als unmöglich, diesen kurzlebigen Zustand nachzuweisen.
Lehrbuchwissen wird infrage gestellt
„Das ist einer dieser Momente, in denen die Natur unsere Erwartungen über den Haufen wirft“, sagt Dr. Alexander Grohsjean, CMS-Forscher an der Universität Hamburg. Das Top-Quark zerfällt normalerweise in weniger als einer Quadrillionstel Sekunde, doch die Experimente CMS und ATLAS registrierten Top-Quarks mit ungewöhnlich niedriger Bewegungsenergie. Diese erlaubte es ihnen offenbar, sich kurzzeitig zu Toponium zu verbinden. Die ersten Hinweise stammen aus CMS-Daten von 2016 bis 2018, nun bestätigte ATLAS das Signal.
Neue Einblicke in die Struktur der Materie
Die Entdeckung könnte neue Erkenntnisse über die starke Wechselwirkung liefern – eine fundamentale Naturkraft, die Quarks zu Protonen und Neutronen bindet. „Wir haben inzwischen eine Präzision erreicht, mit der selbst die seltensten Prozesse messbar werden“, betont Laurids Jeppe vom DESY. Der LHC sammelt derzeit neue Daten, um das Toponium genauer zu untersuchen.
