Στα έγκατα της Γης, σε θερμοκρασίες που αγγίζουν το απόλυτο μηδέν, το πείραμα SuperCDMS SNOLAB άρχισε τη συλλογή των πρώτων επιστημονικών δεδομένων του.
Πρόκειται για μία από τις πιο ευαίσθητες προσπάθειες παγκοσμίως για την ανακάλυψη της σκοτεινής ύλης, η οποία αποτελεί το 85% της συνολικής ύλης στο σύμπαν.
Κατά την αρχική αυτή φάση, η ερευνητική ομάδα βελτιστοποιεί το σύστημα ενόψει της πλήρους λειτουργίας του το 2027, αν και οι ανιχνευτές μπορούν να προσφέρουν σημαντικά αποτελέσματα από τώρα.
«Η αναζήτηση σκοτεινής ύλης στο SuperCDMS SNOLAB βρίσκεται επιτέλους σε εξέλιξη», δήλωσε η Tina Cartaro, διευθύντρια λειτουργίας του πειράματος στοSLAC.
«Ακόμη και σε αυτή την πρώιμη φάση, οι πιο ευαίσθητοι ανιχνευτές μας έχουν τη δυνατότητα να αποδώσουν επαναστατικές ανακαλύψεις. Παράλληλα, προετοιμάζουμε και δοκιμάζουμε το συνολικό σύστημα ώστε να ξεκλειδώσουμε τη σχεδιαστική του ευαισθησία».
Το πείραμα σχεδιάστηκε ειδικά για την ανίχνευση «ελαφριάς» σκοτεινής ύλης, υποθετικών σωματιδίων με ελάχιστη μάζα που αφήνουν αμυδρά ίχνη.
Τεχνολογία στην υπηρεσία της αστροφυσικής
Περισσότερο από ένα μίλι κάτω από την επιφάνεια του εδάφους, στο υπογείο εργαστήριο SNOLAB στο Οντάριο του Καναδά, το πείραμα φιλοξενεί 24 εξαιρετικά καθαρούς κρυστάλλους πυριτίου και γερμανίου μέσα σε έναν καταψύκτη ψυχρότερο από το απώτερο διάστημα.
Όταν ένα σωματίδιο σκοτεινής ύλης προσκρούσει σε κάποιον κρύσταλλο, παράγει μια ελάχιστη δόνηση – ένα φωνόνιο – καθώς και ένα μικρό ηλεκτρικό σήμα. Για την καταγραφή τους χρησιμοποιούνται υπεραγώγιμοι αισθητήρες. Για την αποφυγή παρεμβολών, η συσκευή προστατεύεται από στρώματα χαλκού, πολυαιθυλενίου, υπερκαθαρού μολύβδου και ειδικού φράγματος ραδονίου.
Η διαδρομή προς τη μέγιστη ευαισθησία
Η αρχική φάση συλλογής δεδομένων θα διαρκέσει έως το φθινόπωρο του 2026. Στη συνέχεια, η ομάδα θα αυξήσει τη θερμοκρασία του συστήματος για συντήρηση και περαιτέρω βελτιστοποίηση του κρυογονικού περιβάλλοντος.
Θα ακολουθήσει ένα έτος συνεχούς συλλογής δεδομένων με τη μέγιστη δυνατή ευαισθησία. «Οι ανιχνευτές μας θα εξερευνήσουν, με πρωτοφανή ευαισθησία, περιοχές όπου ενδέχεται να κρύβονται τα ελαφρύτερα σωματίδια σκοτεινής ύλης», σημείωσε η καθηγήτρια Priscilla Cushman. «Αυτό ανοίγει νέους δρόμους στην έρευνα».