Atomen bestaan meestal uit een kern en elektronen. Maar wetenschappers stellen voor om zonder beide op zoek te gaan naar een nieuw soort atoom. Tauonium (ook wel “ditauonium” of “echt tauonium” genoemd) zou bestaan uit een negatief geladen tau-lepton en zijn positief geladen antimaterie, antitau.
Tau-leptonen zijn familieleden van elektronen. Elke tau heeft ongeveer 3500 keer de massa van een elektron, waardoor hij zwaarder is dan een proton. In de jaren vijftig ontdekten wetenschappers een atoom genaamd positronium, dat bestaat uit een elektron en zijn positief geladen antideeltje, het positron. Tauonium zou, indien ontdekt, een krachtiger atoom zijn.
De wetenschappers stellen voor om naar tauonium te zoeken door elektronen en positronen te vernietigen in een toekomstige deeltjesbotser die is ontworpen om tau-leptonen te produceren, wat zowel in China als Rusland is voorgesteld. Dergelijke faciliteiten zouden binnen een jaar na de lancering tauonium kunnen vinden, rapporteren natuurkundige Jing-Hang Fu van de Beihang Universiteit in Beijing en collega’s op de 4e. Wetenschapsbulletin. De onderzoekers stellen voor om de waarschijnlijkheidsverhouding van twee verschillende soorten deeltjesinteracties bij botsingen in overweging te nemen, om de experimentele onzekerheid te verminderen.
Nu de complexiteit van de atoomkern buiten beeld is, zouden studies van tauonium de fysische theorie die elektrisch geladen deeltjes beschrijft, de kwantumelektrodynamica, nauwkeurig kunnen onderzoeken. Er zijn al positroniumstudies gebruikt om de theorie te testen (SN: 24.8.20).