W kanadyjskim podziemnym laboratorium fizyki SNOLAB rozpoczęto budowę instalacji SuperCDMS, przeznaczonej do poszukiwania masywnych cząstek ciemnej materii. Nowy detektor będzie mógł wyszukiwać cząstki w niedostępnym wcześniej zakresie od jednej do dziesięciu mas protonów, a dokładność SuperCDMS jest 50 razy większa niż dokładność poprzedniej wersji, co czyni go jednym z najbardziej czułych detektorów do wykrywania ciemnej materii. Rozpoczęcie budowy detektora zapowiadane jest w komunikacie prasowym Krajowego Laboratorium Akceleratora SLAC, jednego z partnerów projektu.
Ciemna materia stanowi około 20 procent masy Wszechświata, ale wszystkie dowody na jej istnienie, takie jak krzywe rotacji galaktyk, soczewkowanie grawitacyjne i pomiar tempa rozszerzania się Wszechświata, mają charakter grawitacyjny. Jednocześnie naukowcy nie byli jeszcze w stanie bezpośrednio potwierdzić istnienia cząstek ciemnej materii. Co prawda w 2010 roku grupa CDMS zgłosiła rejestrację jednej cząstki ciemnej materii, jednak istotność statystyczna tego pomiaru była niska, a później nie została potwierdzona.
Naukowcy nie tracą nadziei i nadal ulepszają eksperymentalne instalacje zaprojektowane do rejestracji cząstek ciemnej materii. W szczególności grupa CDMS informuje o budowie nowego detektora. Poprzednia wersja opracowanej przez nich konfiguracji składała się z 30 półprzewodnikowych detektorów krzemowo-germanowych wielkości krążka hokejowego, schłodzonych do temperatury około 0,6 kelvina i znajdowała się na głębokości niecałych czterystu metrów w podziemnej kopalni Sudan w Parku Narodowym Minnesota w celu zmniejszenia sygnału tła z neutrin i kosmiczne cząsteczki. Kiedy hipotetyczne, masywne cząstki ciemnej materii (WIMP) przelatują przez taką myjkę, mogą zderzać się z atomami sieci krystalicznej i powodować ich wibracje (takie wibracje są dogodnie opisane za pomocą kwazicząstek - fononów); dodatkowo mogą jonizować materię,to znaczy wybij z niego elektrony. Oba te efekty są łatwe do prześledzenia - sygnał jonizacji można odczytać za pomocą wzmacniaczy opartych na tranzystorach polowych, a fonony można wygodnie wychwycić za pomocą nadprzewodzących czujników przejścia krawędziowego opartych na nadprzewodzących interferometrach kwantowych (SQUID). Więcej szczegółów na temat takich urządzeń można znaleźć w naszym wywiadzie z Dmitrijem Akimovem, poświęconym spójnemu rozpraszaniu neutrin elastycznych, procesowi o podobnym charakterze i złożoności.dedykowany spójnemu elastycznemu rozpraszaniu neutrin - procesowi o podobnym charakterze i złożoności rejestracji.dedykowane spójnemu elastycznemu rozpraszaniu neutrin - procesowi o podobnym charakterze i złożoności rejestracji.
Centralna część detektora SuperCDMS. Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory.