Wetenschappers van de Universiteit van Hamburg en het DESY-onderzoekscentrum hebben aanwijzingen gevonden voor de vorming van een nieuw deeltje, bekend als toponium, bij experimenten met de Large Hadron Collider (LHC) van CERN. Toponium is een gebonden toestand van een topquark en zijn antideeltje, een verschijnsel dat eerder als ondetecteerbaar werd beschouwd vanwege de extreem korte levensduur van het topquark.
In analyses van gegevens verzameld tussen 2016 en 2018 observeerden de onderzoekers een onverwachte overmaat aan topquark-antiquarkparen bij zeer lage energieën. Deze bevinding suggereert dat topquarks en hun antideeltjes onder bepaalde omstandigheden kunnen combineren tot een kortstondige gebonden toestand, toponium genoemd. De ontdekking werd onafhankelijk bevestigd door zowel het CMS- als het ATLAS-experiment, wat de wetenschappelijke betekenis van deze waarneming onderstreept.
De topquark is het zwaarste elementaire deeltje en heeft een zeer korte levensduur, waardoor het normaal gesproken niet de kans krijgt om een gebonden toestand te vormen. De huidige bevindingen dagen bestaande modellen uit en kunnen leiden tot nieuwe theorieën en experimentele technieken in de deeltjesfysica. De onderzoekers benadrukken dat verdere studies en theoretische berekeningen nodig zijn om de aard van deze waarneming volledig te begrijpen en de implicaties ervan voor ons begrip van de fundamentele bouwstenen van het universum te onderzoeken.