Mi lenne jobb hely a sötét anyag keresésére, mint egy aknatengeren? A floridai egyetem kutatócsoportja kilenc évet töltött el a megkísérelhetetlen dolgok jeleinek ellenőrzése révén germánium és szilícium detektorokkal, amelyek abszolút nulla feletti hányadra hűttek le. És az eredmény? Egy pár maybes és egy komor elhatározás, hogy folyamatosan nézek.
A sötét anyag esetét akkor lehet értékelni, ha figyelembe vesszük a Naprendszert, ahol a Nap körüli pályán maradáshoz a Merkúrnak 48 km-enként másodpercenként kell mozognia, míg a távoli Nepálunt kényelmesen mozoghat másodpercenként 5 km-re. Meglepő módon ez az elv nem vonatkozik a Tejútban vagy más megfigyelt galaxisokban. Általánosságban elmondható, hogy olyan spirális galaxis külső részein található dolgok, amelyek ugyanolyan gyorsan mozognak, mint a galaktikus központhoz közeli dolgok. Ez rejtélyes, főleg mivel a rendszerben nem tűnik elegendő gravitáció ahhoz, hogy megtartsa a külső részein gyorsan keringő dolgokat - amelyeknek csak az űrbe kell repülniük.
Tehát több gravitációra van szükségünk annak magyarázatához, hogy a galaxisok hogyan forognak és maradnak együtt - ami azt jelenti, hogy több tömegre van szükségünk, mint amennyit meg tudunkfigyelni -, és ezért hívunk fel sötét anyagot. A sötét anyag meghívása segít megmagyarázni, hogy a galaxis klaszterek miért maradnak együtt, és megmagyarázza a nagy léptékű gravitációs lencsehatásokat, amint például a Bullet Clusterben látható (a fenti képen).
A számítógépes modellezés azt sugallja, hogy a galaxisokban lehet sötét anyag halosz, de sötét anyaguk is eloszlik a szerkezetükben - és ezek együttesen képezik a galaxis teljes tömegének 90% -át.
A jelenlegi gondolkodásmód szerint a sötét anyag egy kis alkotóeleme a baryonic, azaz protonokból és neutronokból álló cucc - hideg gáz, valamint sűrű, nem sugárzó tárgyak, például fekete lyukak, neutroncsillagok, barna törpék és árva bolygók formájában. (hagyományosan Massive Astrophysical Compact Halo Objects - vagy MACHOs néven ismert).
De úgy tűnik, hogy nincs elegendő sötét baryon anyag a sötét anyag közvetett hatásainak beszámításához. Ennélfogva arra a következtetésre jutott, hogy a legtöbb sötét anyagnak nem-bariónnak kell lennie, gyengén kölcsönhatásba lépő masszív részecskék (vagy WIMP-k) formájában.
Következésképpen a WIMPS átlátszó és nem tükröződik minden hullámhosszon, és valószínűleg nem tartalmaz töltést. A csillagok fúziós reakcióiban előállított neutrinók jól illeszkednek a számlához, kivéve, ha nem rendelkeznek elegendő tömeggel. A jelenleg leginkább kedvelt WIMP-jelölt egy semlegesínó, egy hipotetikus részecske, amelyet a szuperszimmetria elmélet előre jelez.
A második kriogén sötét anyag keresési kísérlet (vagy CDMS II) mélyen a föld alatt fut a Minnesotában található szudáni vasbányában, ott helyezkedik el, így csak olyan részecskéknek kell elfogniuk, amelyek át tudnak hatolni a mélyen a föld alatt. A CDMS II szilárd kristálydetektorok ionizációt és fonon eseményeket keresnek, amelyek segítségével megkülönböztethetők az elektron kölcsönhatások és a nukleáris kölcsönhatások. Feltételezzük, hogy egy sötét anyagú WIMP részecske figyelmen kívül hagyja az elektronokat, de potenciálisan kölcsönhatásba léphet (vagyis lepattanhat) egy atommaggal.
Két lehetséges eseményről számoltak be a floridi egyetemi csapat, amelyek elismerik eredményeiket nem tekinthetők statisztikailag szignifikánsnak, de legalább adhatnak bizonyos teret és irányt a további kutatásokhoz.
Annak feltüntetésével, hogy milyen nehéz közvetlenül észlelni (azaz mennyire „sötét”) a WIMP-k - a CDMS II eredményei azt mutatják, hogy a detektorok érzékenységét be kell ütni egy bevágásba.
