I det kanadiske underjordiske fysikklaboratoriet SNOLAB har konstruksjonen av SuperCDMS-installasjonen startet, designet for å søke etter massive partikler av mørk materie. Den nye detektoren vil kunne søke etter partikler i det tidligere utilgjengelige området fra en til ti protonmasser, og nøyaktigheten til SuperCDMS er 50 ganger høyere enn nøyaktigheten til forrige versjon, noe som gjør den til en av de mest følsomme detektorene for jakten på mørk materie. Starten på konstruksjonen av detektoren blir kunngjort av pressemeldingen fra National Accelerator Laboratory SLAC, en av prosjektpartnerne.
Mørk materie utgjør omtrent 20 prosent av universets masse, men alle bevis for dets eksistens, som rotasjonskurver i galakser, gravitasjonslinser og måling av universets ekspansjonshastighet, er gravitasjonsmessige. Samtidig har forskere ennå ikke klart å bekrefte eksistensen av mørke materiepartikler. Riktignok rapporterte CDMS-gruppen i 2010 registreringen av en mørk materiepartikkel, men den statistiske signifikansen av denne målingen var lav, og senere ble den ikke bekreftet.
Forskere mister ikke håp og fortsetter å forbedre eksperimentelle installasjoner designet for å registrere mørke materiepartikler. Spesielt rapporterer CDMS-gruppen om konstruksjonen av en ny detektor. Den forrige versjonen av oppsettet de utviklet besto av 30 halvleder silisium-germanium-detektorer på størrelse med en hockeyspuck, avkjølt til en temperatur på ca 0,6 Kelvin, og lå på en dybde på litt under fire hundre meter i en underjordisk gruve Sudan i Minnesota nasjonalpark for å redusere bakgrunnssignalet fra nøytrinoer og kosmiske partikler. Når hypotetiske massive mørke materiepartikler (WIMP) flyr gjennom en slik vaskemaskin, kan de kollidere med atomene i krystallgitteret og få dem til å vibrere (slike vibrasjoner er praktisk beskrevet ved hjelp av kvasipartikler - fononer); i tillegg kan de ionisere materie,altså, slå elektroner ut av det. Begge disse effektene er enkle å spore - ioniseringssignalet kan leses ved hjelp av forsterkere basert på felteffekttransistorer, og fononer kan enkelt fanges opp ved hjelp av superledende kantovergangssensorer basert på superledende kvanteinterferometre (SQUIDs). Mer informasjon om slike enheter finner du i intervjuet vårt med Dmitry Akimov, dedikert til sammenhengende elastisk nøytrinospredning, en prosess som ligner i natur og kompleksitet.dedikert til sammenhengende elastisk neutrinospredning - en prosess som ligner på registrering og kompleksitet.dedikert til sammenhengende elastisk nøytrinospredning - en prosess som ligner på registrering og kompleksitet.
Sentral del av SuperCDMS-detektoren. Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory.
