En el laboratorio canadiense de física subterránea SNOLAB, ha comenzado la construcción de la instalación SuperCDMS, diseñada para buscar partículas masivas de materia oscura. El nuevo detector podrá buscar partículas en el rango previamente inaccesible de una a diez masas de protones, y la precisión de SuperCDMS es 50 veces mayor que la precisión de la versión anterior, lo que lo convierte en uno de los detectores más sensibles para la búsqueda de materia oscura. El inicio de la construcción del detector es anunciado por el comunicado de prensa del Laboratorio Nacional Acelerador SLAC, uno de los socios del proyecto.
La materia oscura constituye aproximadamente el 20 por ciento de la masa del universo, pero toda la evidencia de su existencia, como las curvas de rotación de las galaxias, las lentes gravitacionales y la medición de la tasa de expansión del universo, son de naturaleza gravitacional. Al mismo tiempo, los científicos aún no han podido confirmar directamente la existencia de partículas de materia oscura. Es cierto que en 2010 el grupo CDMS informó el registro de una partícula de materia oscura, pero la significancia estadística de esta medición no fue alta y luego no se confirmó.
Los científicos no pierden la esperanza y continúan mejorando las instalaciones experimentales diseñadas para registrar partículas de materia oscura. En particular, el grupo CDMS informa sobre la construcción de un nuevo detector. Una versión anterior de la configuración que desarrollaron consistía en 30 detectores semiconductores de silicio-germanio del tamaño de un disco de hockey, enfriados a una temperatura de aproximadamente 0,6 Kelvin, y estaban ubicados a una profundidad de poco menos de cuatrocientos metros en una mina subterránea de Sudán en el Parque Nacional de Minnesota para reducir la señal de fondo de los neutrinos. y partículas cósmicas. Cuando las hipotéticas partículas masivas de materia oscura (debiluchos) vuelan a través de una lavadora de este tipo, pueden chocar con los átomos de la red cristalina y hacer que vibren (tales vibraciones se describen convenientemente usando cuasipartículas: fonones); además, pueden ionizar materia,es decir, eliminar electrones. Ambos efectos son fáciles de rastrear: la señal de ionización se puede leer usando amplificadores basados en transistores de efecto de campo, y los fonones se pueden capturar convenientemente usando sensores de transición de borde superconductores basados en interferómetros cuánticos superconductores (SQUID). Puede leer más sobre estos dispositivos en nuestra entrevista con Dmitry Akimov, dedicada a la dispersión elástica coherente de neutrinos, un proceso similar en naturaleza y complejidad.dedicado a la dispersión coherente de neutrinos elásticos, un proceso similar en naturaleza y complejidad de registro.dedicado a la dispersión elástica coherente de neutrinos, un proceso similar en naturaleza y complejidad de registro.
Parte central del detector SuperCDMS. Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory.
