Forskare föreslår en jakt på aldrig tidigare sedda 'tauonium'-atomer

Atomer består normalt av en kärna och elektroner. Men forskare föreslår nu en jakt på en ny sort atom utan någon av dem. Tauonium (ibland kallat "ditauonium" eller "äkta tauonium") skulle bestå av en negativt laddad tau-lepton och dess positivt laddade antimateriemotsvarighet, en antitau.

Tau-leptoner är släktingar till elektroner. Varje tau har cirka 3 500 gånger en elektrons massa, vilket gör den tyngre än en proton. På 1950-talet upptäckte forskare en atom kallad positronium, bestående av en elektron och dess positivt laddade antipartikel, en positron. Tauonium, om det upptäcks, skulle vara en grövre atom.

Forskare föreslår att man söker efter tauonium genom att slå ihop elektroner och positroner på en framtida partikelaccelerator utformad för att producera tau-leptoner, vilket har föreslagits både i Kina och Ryssland. Sådana anläggningar skulle kunna hitta tauonium inom ett år från uppstarten, rapporterar fysikern Jing-Hang Fu från Beihang University i Peking och kollegor den 4 april i Science Bulletin. Forskarna föreslår att man tittar på förhållandet mellan sannolikheten för två olika typer av partikelinteraktioner vid kollisionerna, för att minska experimentell osäkerhet.

Med atomkärnans komplexitet ur bilden kan studier av tauonium granska den fysikteori som beskriver elektriskt laddade partiklar, kvantelektrodynamik. Studier av positronium har redan använts för att testa teorin.