Dans le laboratoire souterrain canadien de physique SNOLAB, la construction de l'installation SuperCDMS a commencé, conçue pour rechercher des particules massives de matière noire. Le nouveau détecteur sera capable de rechercher des particules dans la plage auparavant inaccessible de une à dix masses de protons, et la précision du SuperCDMS est 50 fois supérieure à la précision de la version précédente, ce qui en fait l'un des détecteurs les plus sensibles pour la recherche de matière noire. Le début de la construction du détecteur est annoncé par le communiqué de presse du Laboratoire national des accélérateurs SLAC, l'un des partenaires du projet.
La matière noire représente environ 20% de la masse de l'univers, mais toutes les preuves de son existence, telles que les courbes de rotation des galaxies, la lentille gravitationnelle et la mesure du taux d'expansion de l'univers, sont de nature gravitationnelle. Dans le même temps, les scientifiques n'ont pas encore pu confirmer directement l'existence de particules de matière noire. Certes, en 2010, le groupe CDMS a signalé l'enregistrement d'une particule de matière noire, cependant, la signification statistique de cette mesure était faible, et plus tard elle n'a pas été confirmée.
Les scientifiques ne perdent pas espoir et continuent d'améliorer les installations expérimentales conçues pour enregistrer les particules de matière noire. En particulier, le groupe CDMS rend compte de la construction d'un nouveau détecteur. Une version précédente de la configuration qu'ils ont développée consistait en 30 détecteurs à semi-conducteur silicium-germanium de la taille d'une rondelle de hockey, refroidis à une température d'environ 0,6 Kelvin, et était situé à une profondeur d'un peu moins de quatre cents mètres dans une mine souterraine Soudan dans le parc national du Minnesota pour réduire le signal de fond des neutrinos et les particules cosmiques. Lorsque des particules de matière noire massives hypothétiques (WIMP) volent à travers une telle rondelle, elles peuvent entrer en collision avec les atomes du réseau cristallin et les faire vibrer (ces vibrations sont convenablement décrites en utilisant des quasiparticules - phonons); de plus, ils peuvent ioniser la matière,c'est-à-dire en éliminer les électrons. Ces deux effets sont faciles à tracer - le signal d'ionisation peut être lu à l'aide d'amplificateurs basés sur des transistors à effet de champ, et les phonons peuvent être capturés de manière pratique à l'aide de capteurs de transition de bord supraconducteurs basés sur des interféromètres quantiques supraconducteurs (SQUID). Plus de détails sur ces dispositifs peuvent être trouvés dans notre entretien avec Dmitry Akimov, consacré à la diffusion élastique cohérente des neutrinos, un processus de nature et de complexité similaires.dédié à la diffusion élastique cohérente des neutrinos - un processus de nature et de complexité d'enregistrement similaires.dédié à la diffusion élastique cohérente des neutrinos - un processus de nature et de complexité d'enregistrement similaires.
Partie centrale du détecteur SuperCDMS. Greg Stewart / Laboratoire national des accélérateurs du SLAC.
