Wissenschaftler schlagen eine Suche nach noch nie gesehenen "Tauonium"-Atomen vor

Atome bestehen normalerweise aus einem Kern und Elektronen. Aber Wissenschaftler schlagen eine Suche nach einer neuen Art von Atom vor, das keines von beiden besitzt. Tauonium (manchmal auch "Ditauonium" oder "echtes Tauonium" genannt) würde aus einem negativ geladenen Tau-Lepton und seinem positiv geladenen Antimaterie-Gegenstück, einem Antitau, bestehen.

Tau-Leptonen sind Verwandte der Elektronen. Jedes Tau hat etwa das 3.500-fache der Masse eines Elektrons und ist damit schwerer als ein Proton. In den 1950er Jahren entdeckten Wissenschaftler ein Atom namens Positronium, das aus einem Elektron und seinem positiv geladenen Antiteilchen, einem Positron, besteht. Wird Tauonium entdeckt, wäre es ein robusteres Atom.

Wissenschaftler schlagen vor, nach Tauonium zu suchen, indem sie Elektronen und Positronen in einem zukünftigen Teilchenbeschleuniger, der Tau-Leptonen erzeugen soll und sowohl in China als auch in Russland vorgeschlagen wurde, zusammenschlagen. Solche Einrichtungen könnten Tauonium innerhalb eines Jahres nach Inbetriebnahme finden, berichtet der Physiker Jing-Hang Fu von der Beihang-Universität in Peking und Kollegen am 4. April im Science Bulletin. Die Forscher schlagen vor, das Verhältnis der Wahrscheinlichkeiten zweier verschiedener Arten von Teilchenwechselwirkungen in den Kollisionen zu betrachten, um die experimentelle Unsicherheit zu verringern.

Mit der Komplexität des Atomkerns außer Betracht, könnten Studien über Tauonium die Physiktheorie, die elektrisch geladene Teilchen beschreibt, die Quantenelektrodynamik, genauer untersuchen. Studien über Positronium wurden bereits verwendet, um die Theorie zu testen (SN: 24.08.20).