Jaké lepší místo hledat temnou hmotu než dole šachty? Výzkumný tým z University of Florida strávil devět let sledováním jakýchkoli známek nepolapitelných věcí pomocí detektorů germania a křemíku ochlazených na zlomek stupně nad absolutní nulou. A výsledek? Pár maybů a odvážné odhodlání neustále se dívat.
Případ temné hmoty lze ocenit zvážením sluneční soustavy, kde se Merkur musí udržet na oběžné dráze kolem Slunce rychlostí 48 kilometrů za sekundu, zatímco vzdálený Neptun se může pohybovat klidně 5 kilometrů za sekundu. Překvapivě se tento princip nevztahuje na Mléčnou dráhu ani na jiné galaxie, které jsme pozorovali. Obecně lze říci, že ve vnějších částech spirálové galaxie najdete věci, které se pohybují stejně rychle jako věci, které jsou blízko galaktického centra. To je záhadné, zejména proto, že se v systému nejeví dostatek gravitace, aby držel rychle obíhající věci ve vnějších částech - které by měly prostě odletět do vesmíru.
Potřebujeme tedy více gravitace, abychom vysvětlili, jak se galaxie otáčejí a zůstávají pohromadě - což znamená, že potřebujeme více hmoty, než můžeme pozorovat - a proto vyvoláváme temnou hmotu. Vyvolávání temné hmoty také pomáhá vysvětlit, proč klastry galaxií zůstávají pohromadě a vysvětluje efekty gravitačních čoček ve velkém měřítku, jaké lze vidět v Bullet Cluster (na obrázku výše).
Počítačové modelování naznačuje, že galaxie mohou mít svatozáří temné hmoty, ale také mají temnou hmotu rozloženou v celé své struktuře - a celá tato temná hmota dohromady představuje až 90% celkové hmotnosti galaxie.
Současné myšlení je, že malá složka temné hmoty je baryonie, což znamená, že se skládá z protonů a neutronů - ve formě studeného plynu a hustých nevyzařujících objektů, jako jsou černé díry, neutronové hvězdy, hnědé trpaslíci a osiřelé planety (tradičně známý jako masivní astrofyzikální kompaktní halo objekty - MACHO).
Nezdá se však, že by bylo téměř dost temné baryonické hmoty, která by odpovídala za nepřímé účinky temné hmoty. Proto závěr, že většina temné hmoty musí být nebaryonní, ve formě slabě interagujících masivních částic (nebo WIMP).
Z toho vyplývá, že WIMPS jsou průhledné a nereflexní na všech vlnových délkách a pravděpodobně nenesou náboj. Neutrinos, která se vyrábějí v hojnosti z fúzních reakcí hvězd, by slušně padla na účet, kromě toho, že nemají dostatek hmoty. V současné době nejoblíbenějším kandidátem WIMP je neutino, hypotetická částice předpovídaná supersymetrickou teorií.
Druhý experiment vyhledávání kryogenických temných látek (nebo CDMS II) běží hluboko pod zemí v železném dole Soudan v Minnesotě, který se nachází tam, takže by měl zachytávat pouze částice, které mohou proniknout hluboko pod zemí. Detektory CDMS II s pevnými krystaly hledají ionizační a fononové události, které lze použít k rozlišení mezi elektronovými a nukleárními interakcemi. Předpokládá se, že částice WIMP temné hmoty bude ignorovat elektrony, ale potenciálně interagovat s (tj. Odrazit) jádrem.
Tým University of Florida ohlásil dvě možné události, které uznávají svá zjištění, nelze považovat za statisticky významné, ale mohou přinést alespoň určitý prostor a směr pro další výzkum.
Tím, že uvede, jak obtížné je přímo detekovat (tj. Jak „temné“) jsou WIMP skutečně - nálezy CDMS II ukazují, že citlivost detektorů musí narůstat zářez.
