No laboratório de física subterrâneo canadense SNOLAB, foi iniciada a construção da instalação do SuperCDMS, projetada para a busca de partículas massivas de matéria escura. O novo detector será capaz de pesquisar partículas na faixa anteriormente inacessível de uma a dez massas de prótons, e a precisão do SuperCDMS é 50 vezes maior do que a precisão da versão anterior, tornando-o um dos detectores mais sensíveis para a busca de matéria escura. O início da construção do detector é anunciado por meio de comunicado do National Accelerator Laboratory SLAC, um dos parceiros do projeto.
A matéria escura constitui cerca de 20 por cento da massa do universo, mas todas as evidências de sua existência, como curvas de rotação de galáxias, lentes gravitacionais e medição da taxa de expansão do universo, são de natureza gravitacional. Ao mesmo tempo, os cientistas ainda não foram capazes de confirmar diretamente a existência de partículas de matéria escura. É verdade que em 2010 o grupo CDMS relatou o registro de uma partícula de matéria escura, mas a significância estatística dessa medida foi baixa, e posteriormente não foi confirmada.
Os cientistas não perdem a esperança e continuam a melhorar as instalações experimentais destinadas a registrar partículas de matéria escura. Em particular, o grupo CDMS informa sobre a construção de um novo detector. Uma versão anterior da configuração que desenvolveram consistia em 30 detectores semicondutores de silício-germânio do tamanho de um disco de hóquei, resfriados a uma temperatura de cerca de 0,6 Kelvin e localizados a uma profundidade de pouco menos de quatrocentos metros em uma mina subterrânea do Sudão no Parque Nacional de Minnesota para reduzir o sinal de fundo dos neutrinos e partículas cósmicas. Quando hipotéticas partículas maciças de matéria escura (wimps) voam através de tal lavadora, elas podem colidir com os átomos da estrutura cristalina e fazer com que vibrem (tais vibrações são convenientemente descritas usando quasipartículas - fônons); além disso, eles podem ionizar matéria,isto é, tirar os elétrons dele. Ambos os efeitos são fáceis de rastrear - o sinal de ionização pode ser lido usando amplificadores baseados em transistores de efeito de campo e fônons podem ser convenientemente capturados usando sensores de transição de borda supercondutores baseados em interferômetros quânticos supercondutores (SQUIDs). Você pode ler mais sobre esses dispositivos em nossa entrevista com Dmitry Akimov, dedicada ao espalhamento elástico coerente de neutrinos, um processo semelhante em natureza e complexidade.dedicado ao espalhamento elástico de neutrino coerente - um processo semelhante em natureza e complexidade de registro.dedicado ao espalhamento de neutrino elástico coerente - um processo semelhante em natureza e complexidade de registro.
Parte central do detector SuperCDMS. Greg Stewart / SLAC National Accelerator Laboratory.
