V kanadskom laboratóriu podzemnej fyziky SNOLAB sa začala výstavba inštalácie SuperCDMS zameranej na hľadanie masívnych častíc tmavej hmoty. Nový detektor bude schopný vyhľadávať častice v predtým neprístupnom rozmedzí od jednej do desiatich hmotností protónov a presnosť SuperCDMS je 50-krát vyššia ako presnosť predchádzajúcej verzie, čo z neho robí jeden z najcitlivejších detektorov pri hľadaní tmavej hmoty. Začiatok výstavby detektora ohlasuje tlačová správa Národného urýchľovacieho laboratória SLAC, jedného z partnerov projektu.
Tmavá hmota tvorí asi 20 percent hmotnosti vesmíru, ale všetky dôkazy o jej existencii, ako sú rotačné krivky galaxií, gravitačné šošovky a meranie rýchlosti rozpínania vesmíru, majú gravitačnú povahu. Vedcom sa zároveň zatiaľ nepodarilo priamo potvrdiť existenciu častíc tmavej hmoty. Je pravda, že v roku 2010 skupina CDMS informovala o registrácii jednej častice tmavej hmoty, ale štatistická významnosť tohto merania bola nízka a neskôr sa nepotvrdila.
Vedci nestrácajú nádej a pokračujú v zdokonaľovaní experimentálnych inštalácií určených na registráciu častíc tmavej hmoty. Skupina CDMS podáva správy najmä o konštrukcii nového detektora. Predchádzajúca verzia nastavenia, ktorú vyvinuli, pozostávala z 30 polovodičových detektorov kremíka a germánia o veľkosti hokejového puku, ochladených na teplotu asi 0,6 kelvina a bola umiestnená v hĺbke necelých štyristo metrov v podzemnej bani Sudán v národnom parku Minnesota, aby sa znížil signál pozadia z neutrín. a kozmické častice. Keď hypotetické masívne častice tmavej hmoty (VIMP) preletia cez takúto podložku, môžu naraziť na atómy kryštálovej mriežky a spôsobiť ich vibráciu (také vibrácie sa pohodlne opisujú pomocou kvázičastíc - fonónov); okrem toho môžu ionizovať hmotu,to znamená, vyklepať z neho elektróny. Oba tieto efekty sa dajú ľahko sledovať - ionizačný signál sa dá čítať pomocou zosilňovačov založených na tranzistoroch s efektom poľa a fonóny sa dajú pohodlne snímať pomocou supravodivých senzorov prechodu okrajov založených na supravodivých kvantových interferometroch (SQUID). Viac podrobností o takýchto zariadeniach nájdete v našom rozhovore s Dmitrijom Akimovom, ktorý sa venuje koherentnému elastickému rozptylu neutrín, procesu podobného charakteru a zložitosti.venovaný koherentnému elastickému rozptylu neutrín - procesu podobnej povahy a zložitosti registrácie.venovaný koherentnému elastickému rozptylu neutrín - procesu podobnej povahy a zložitosti registrácie.
Centrálna časť detektora SuperCDMS. Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory.