จะมีอะไรดีไปกว่าที่จะมองหาสสารมืดมากกว่าเพลาลง? ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยฟลอริดาได้ใช้เวลาเก้าปีในการตรวจสอบสัญญาณใด ๆ ของสิ่งที่เข้าใจยากโดยใช้เครื่องตรวจจับเจอร์เมเนียมและซิลิกอนเย็นลงถึงระดับของศูนย์เหนือสัมบูรณ์ และผลที่ได้? สองสาม maybes และความมุ่งมั่นที่จะให้ดู
กรณีของสสารมืดนั้นสามารถชื่นชมได้โดยพิจารณาจากระบบสุริยะที่ซึ่งจะอยู่ในวงโคจรรอบดวงอาทิตย์ปรอทจะต้องเคลื่อนที่ที่ 48 กิโลเมตรต่อวินาทีในขณะที่ดาวเนปจูนที่อยู่ห่างไกลสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างสบาย ๆ 5 กิโลเมตรต่อวินาที น่าแปลกที่หลักการนี้ไม่ได้ใช้ในทางช้างเผือกหรือในกาแลคซีอื่น ๆ ที่เราสังเกตเห็น ในวงกว้างคุณสามารถพบสิ่งต่าง ๆ ในส่วนนอกของกาแลคซีกังหันที่เคลื่อนที่เร็วพอ ๆ กับสิ่งที่อยู่ใกล้กับใจกลางกาแลคซี สิ่งนี้น่างงงวยโดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากดูเหมือนว่าจะไม่มีแรงโน้มถ่วงเพียงพอในระบบที่จะจับสิ่งที่โคจรรอบนอกอย่างรวดเร็วในส่วนนอกซึ่งควรจะบินไปในอวกาศ
ดังนั้นเราต้องการแรงโน้มถ่วงมากขึ้นเพื่ออธิบายว่ากาแลคซีหมุนและอยู่ด้วยกันอย่างไร - ซึ่งหมายความว่าเราต้องการมวลมากกว่าที่เราสามารถสังเกตได้ - และนี่คือสาเหตุที่เราเรียกสสารมืด การเรียกสสารมืดนั้นยังช่วยอธิบายว่าทำไมกระจุกกาแลคซีถึงอยู่ด้วยกันและอธิบายเอฟเฟกต์เลนส์แรงโน้มถ่วงขนาดใหญ่เช่นสามารถเห็นได้ใน Bullet Cluster (ภาพด้านบน)
แบบจำลองคอมพิวเตอร์แสดงให้เห็นว่ากาแลคซีอาจมีสสารมืดรัศมี แต่พวกมันก็มีสสารมืดกระจายอยู่ทั่วโครงสร้างของพวกมันด้วยและรวมกันสสารมืดทั้งหมดนี้แสดงถึง 90% ของมวลกาแลคซีทั้งหมด
ความคิดในปัจจุบันคือสสารขนาดเล็กของสสารมืดคือแบริออนซึ่งหมายถึงสิ่งที่ประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน - ในรูปของก๊าซเย็นเช่นเดียวกับวัตถุที่มีความหนาแน่นสูงและไม่แผ่รังสีเช่นหลุมดำดาวนิวตรอนดาวแคระน้ำตาล (รู้จักกันในชื่อ Massive Astrophysical Compact Halo Objects - หรือ MACHOs)
แต่ดูเหมือนว่าจะไม่มีสสารแบริออนสีเข้มเกือบพอที่จะอธิบายผลกระทบของสสารมืด ดังนั้นข้อสรุปว่าสสารมืดส่วนใหญ่จะต้องไม่เป็นแบริออนในรูปแบบของอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างอ่อนแรง (หรือ WIMPs)
โดยการอนุมาน WIMPS มีความโปร่งใสและไม่สะท้อนแสงในทุกความยาวคลื่นและอาจไม่มีการเรียกเก็บเงิน นิวตริโนซึ่งผลิตจากปฏิกิริยาฟิวชั่นของดาวฤกษ์น่าจะเหมาะกับใบเรียกเก็บเงินยกเว้นว่าพวกมันไม่มีมวลเพียงพอ ผู้สมัคร WIMP ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบันคือ neutralino ซึ่งเป็นอนุภาคสมมุติฐานที่ทำนายไว้โดยทฤษฎีการคำนวณสมมาตร
การทดลอง Cryogenic Dark Matter Search Experiment ครั้งที่สอง (หรือ CDMS II) ทำงานใต้ดินลึกในเหมืองเหล็ก Soudan ในรัฐมินเนโซตาตั้งอยู่ที่นั่นดังนั้นจึงควรสกัดกั้นอนุภาคที่สามารถเจาะใต้ดินที่ลึกได้ เครื่องตรวจจับคริสตัลโซลิด CDMS II แสวงหาการแตกตัวเป็นไอออนและเหตุการณ์โฟนันซึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อแยกแยะความแตกต่างระหว่างการมีปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอน - และการโต้ตอบทางนิวเคลียร์ สันนิษฐานว่าอนุภาค WIMP สสารมืดจะไม่สนใจอิเล็กตรอน แต่อาจมีปฏิกิริยากับ (เช่นกระเด็น) นิวเคลียส
ทีมงานของ University of Florida ได้รายงานเหตุการณ์ที่เป็นไปได้สองเหตุการณ์ที่ยอมรับว่าการค้นพบของพวกเขาไม่สามารถพิจารณาได้ว่ามีนัยสำคัญทางสถิติ แต่อย่างน้อยก็อาจให้ขอบเขตและทิศทางในการวิจัยต่อไป
ด้วยการระบุว่าการตรวจจับโดยตรงยากเพียงใด (เช่นความเข้มของ 'WIMP') เป็นอย่างไร - การค้นพบ CDMS II บ่งบอกถึงความไวของเครื่องตรวจจับที่ต้องชนรอย
