В канадската подземна физическа лаборатория SNOLAB започна изграждането на инсталацията SuperCDMS, предназначена да търси масивни частици тъмна материя. Новият детектор ще може да търси частици в недостъпния преди това диапазон от една до десет протонни маси, а точността на SuperCDMS е 50 пъти по-висока от точността на предишната версия, което го прави един от най-чувствителните детектори за търсене на тъмна материя. Началото на конструкцията на детектора е обявено от прессъобщението на Националната ускорителна лаборатория SLAC, един от партньорите по проекта.
Тъмната материя съставлява около 20 процента от масата на Вселената, но всички доказателства за нейното съществуване, като криви на въртене на галактиките, гравитационна леща и измерване на скоростта на разширяване на Вселената, имат гравитационен характер. В същото време учените все още не са успели директно да потвърдят съществуването на частици тъмна материя. Вярно е, че през 2010 г. групата CDMS съобщава за регистрация на една частица тъмна материя, но статистическата значимост на това измерване е ниска и по-късно не е потвърдена.
Учените не губят надежда и продължават да усъвършенстват експериментални инсталации, предназначени да регистрират частици тъмна материя. По-специално групата CDMS докладва за изграждането на нов детектор. Предишна версия на разработената от тях инсталация се състоеше от 30 полупроводникови силициево-германиеви детектори с размерите на хокейна шайба, охладени до температура около 0,6 Келвина и разположени на дълбочина малко под четиристотин метра в подземна мина Судан в Националния парк Минесота за намаляване на фоновия сигнал от неутрино и космически частици. Когато хипотетични масивни частици тъмна материя (сладкиши) летят през такава шайба, те могат да се сблъскат с атомите на кристалната решетка и да ги накарат да вибрират (такива вибрации са удобно описани с помощта на квазичастици - фонони); освен това те могат да йонизират материята,тоест избийте електроните от него. И двата ефекта са лесни за проследяване - йонизационният сигнал може да бъде разчетен с помощта на усилватели, базирани на полеви транзистори, а фононите могат да бъдат удобно уловени с помощта на свръхпроводящи сензори за преход на ръба, базирани на свръхпроводими квантови интерферометри (SQUIDs). Повече подробности за такива устройства могат да бъдат намерени в нашето интервю с Дмитрий Акимов, посветено на кохерентното еластично разсейване на неутрино, процес, подобен по своята същност и сложност.посветен на кохерентното еластично разсейване на неутрино - процес, сходен по характер и сложност на регистрацията.посветен на кохерентното еластично разсейване на неутрино - процес, сходен по характер и сложност на регистрацията.
Централна част на детектора SuperCDMS. Грег Стюарт / Национална ускорителна лаборатория SLAC.