I det kanadensiska underjordiska fysiklaboratoriet SNOLAB har anläggningen av SuperCDMS-installationen påbörjats för att söka efter massiva partiklar av mörk materia. Den nya detektorn kommer att kunna söka efter partiklar i det tidigare oåtkomliga området från en till tio protonmassor, och noggrannheten hos SuperCDMS är 50 gånger högre än noggrannheten i den tidigare versionen, vilket gör den till en av de mest känsliga detektorerna för att detektera mörk materia. Början av konstruktionen av detektorn tillkännages av pressmeddelandet från National Accelerator Laboratory SLAC, en av projektpartnerna.
Mörk materia utgör cirka 20 procent av universums massa, men alla bevis för dess existens, såsom galaxers rotationskurvor, gravitationslinser och mätning av universums expansionshastighet, är gravitationsmässiga. Samtidigt har forskare ännu inte kunnat bekräfta förekomsten av partiklar av mörk materia. Det är sant att CDMS-gruppen 2010 rapporterade registreringen av en mörk materiepartikel, men den statistiska signifikansen för denna mätning var låg och senare bekräftades den inte.
Forskare tappar inte hoppet och fortsätter att förbättra experimentella installationer som är utformade för att registrera partiklar av mörk materia. CDMS-gruppen rapporterar särskilt om byggandet av en ny detektor. En tidigare version av installationen som de utvecklade bestod av 30 halvledarkisel-germanium-detektorer på storleken av en hockeypuck, kyldes till en temperatur av cirka 0,6 Kelvin och låg på ett djup på knappt fyra hundra meter i en underjordisk gruva Sudan i Minnesota National Park för att minska bakgrundssignalen från neutriner. och kosmiska partiklar. När hypotetiska massiva partiklar av mörk materia (WIMP) flyger genom en sådan tvättmaskin, kan de kollidera med kristallgitterets atomer och få dem att vibrera (sådana vibrationer beskrivs bekvämt med hjälp av kvasipartiklar - fononer); dessutom kan de jonisera materia,slå ut elektroner ur det. Båda dessa effekter är lätta att spåra - joniseringssignalen kan läsas med hjälp av förstärkare baserat på fälteffekttransistorer, och fononer kan enkelt fångas med hjälp av supraledande kantövergångssensorer baserat på supraledande kvantinterferometrar (SQUID). Du kan läsa mer om sådana enheter i vår intervju med Dmitry Akimov, tillägnad sammanhängande elastisk neutrinspridning, en process som liknar karaktär och komplexitet.tillägnad sammanhängande elastisk neutrinspridning - en process som liknar registreringens natur och komplexitet.dedikerad till sammanhängande elastisk neutrinspridning - en process som liknar registreringens natur och komplexitet.
Central del av SuperCDMS-detektorn. Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory.
