3-Jet-Eregnis im TASSO-Detektor am PETRA-Beschleuniger: Zwei in der Elektron-Positron-Kollision entstehende Quarks strahlen ein Gluon ab; aus jedem der Teilchen wird ein Strahl von Zerfallsprodukten. Solch ein Bild war der erste direkte Nachweis des Gluons.
1979, vor 40 Jahren, trat ein kraftvolles Teilchen ins Rampenlicht: Das Gluon, das Quarks aneinander und in Protonen und Neutronen zusammenklebt, wurde am PETRA-Speicherring bei DESY entdeckt. Es war am 18. Juni auf der Teilchenphysik-Konferenz „Neutrino 79“ in Bergen (Norwegen), als Bjørn Wiik, damals Mitglied der TASSO-Kollaboration und später DESY-Direktor, das erste Spurenbild aus dem TASSO-Detektor vorstellte, das die Signatur eines Gluons zeigte. Das Bild bestand aus drei Teilchenstrahlen, sogenannten Jets, die aus zwei Quarks und eben dem Gluon hervorgegangen waren. Kurz darauf hatten alle vier Experimente an PETRA ebenfalls diese charakteristischen 3-Jet-Bilder in ihren Detektoren gesehen.
„Die Entdeckung des Gluons ist sicherlich die bedeutendste Entdeckung der Teilchenphysik bei DESY. Sie war ein Durchbruch für das Standardmodell der Teilchenphysik und Grundlage für die Quantenchromodynamik, die Theorie, die auf so wunderschöne Weise die Starke Wechselwirkung beschreibt, die durch Gluonen vermittelt wird“, erklärt DESYs Teilchenphysikdirektor Joachim Mnich.
Vorangegangen war der Bau des PETRA-Colliders in einer Geschwindigkeit, die einem Beschleunigerzentrum alle Ehre macht: Nur zwei Jahre und acht Monate und damit über ein Jahr kürzer als ursprünglich vorgesehen dauerte der gesamte Bau unter der Leitung von Gustav-Adolf Voss, und auch die Projektmittel wurden nicht voll ausgeschöpft.
Nach einer Inbetriebnahme ab Herbst 1978, bei der die Strahlenergie weiter und weiter gesteigert wurde, nahmen die vier Experimente JADE, MARK J, PLUTO und TASSO im Frühsommer erste Daten bei einer Kollisionsenergie von 27 Giga-Elektronenvolt – ausreichend, um einzelne Gluonen in ihren Detektoren zu entdecken.
Vier Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der TASSO-Kollaboration, die die ersten Bilder des Gluons analysiert hatte, wurden für ihre Entdeckung 1995 mit dem Teilchenphysik-Preis der Europäischen Physikalischen Gesellschaft ausgezeichnet: Paul Söding, Bjørn Wiik, Günter Wolf und Sau Lan Wu.
Lesen Sie hier die Geschichte der Gluon-Entdeckung.
