Серия тестов под заглавием «Криогенный поиск тёмной материи» (CDMS) была ориентирована на поиск следов вимпов с помощью матрицы полупроводниковых сенсоров, работающих при температуре практически абсолютного нуля (0,01 градуса Кельвина).

В феврале 2010 года, когда учёные заявили о том, что частички тёмной материи, в конце концов, обнаружены, выяснилось, что тревога была ложной, и устройство засёк столкновения сторонних частиц. Тогда устройство сработало два раза и, хоть возможность открытия была недостаточной, о этом случае сказали в журнальчике Science.

2-ая серия тестов CDMS-II проходит в подземных шахтах штата Миннесота на глубине 713 метров. Такое необыкновенное размещение научных устройств обосновано тем, что поставленные на поверхность Земли сенсоры могут демонстрировать неправильные результаты из-за помех, создаваемых сторонними частичками и следами космического излучения.

1-ые следы вимпов были обнаружены учёными с помощью 19 германиевых сенсоров. А самые современные опыты, которые проводятся на 11 кремниевых сенсорах, дают наиболее четкие результаты, так как кремний наиболее чувствителен к столкновениям низкоэнергетических частиц, ежели германий.

13 апреля 2013 года на собрании Южноамериканского физического общества (American Physical Society) учёные, работавшие с сенсорами в заброшенной стальной шахте в Миннесоте, сказали (PDF-документ) о трёх вариантах предположительного попадания в их частиц тёмной материи. Два из этих случаев зафиксировал один и этот же сенсор. Доклад о событии сделал Кевин МакКарти (Kevin McCarthy) из Массачусетского технологического института (MIT).

Физики убеждают, что возможность того, что это была не помеха, а конкретно след вимпа, составляет 99,81%, да и этого недостаточно, чтоб всеполноценно именовать событие открытием. Считается, что возможность ошибки обязана быть ниже 0,00006%, чтоб можно было докладывать о открытии с полной уверенностью.

Устройства, используемые для опыта CDSM-II, охлаждаются до температуры в 40 милликельвинов. При таковой низкой температуре сенсор может засечь настолько незначимое количество тепла, которое выделяется при столкновении частички с кристаллом устройства. Основная задачка состоит в том, чтоб отличить столкновение вимпов от столкновений остальных частиц, например, нейтронов.

Во избежание неурядицы сенсоры экранируют. Учёные также стараются очень точно высчитать, сколько столкновений происходит по вине сторонних (фоновых) частиц.

На пути к сообщению о настоящем открытии стоит два основных препятствия. Во-1-х, всех смущает опыт 2010 года, когда ситуация была чрезвычайно похожей. Правда, тогда сенсор сработал два раза, а на этот раз — три раза. Во-2-х, расчёты проявили, что масса гипотетической частички тёмной материи обязана составлять всего 8,6 ГэВ (гигаэлектронвольтов), что существенно меньше, чем ждали физики-теоретики.

Параллельно в Судане в одной из шахт проводится схожий опыт, который именуется SuperCDMS. Учёные надеются, что он даст больше доказательств существования частиц тёмной материи.

Детектирование следов столкновений вимпов с иными частичками является непрямым методом поиска тёмной материи. В данном случае учёные ловят не сами вимпы, а только признаки их существования. Существует и иной способ поиска загадочной субстанции — прямой, когда высокочувствительные сенсоры стараются изловить конкретно частички тёмной материи.

К таковым высокочувствительным сенсорам прямого поиска относятся LUX, расположенный в шахте Homestake в Южной Дакоте, и XENON1T в горном массиве Гран-Сассо в Италии. Такие сенсоры представляют собой огромные ёмкости, заполненные водянистым благородным газом ксеноном.

На нынешний день самым четким и дорогостоящим устройством для поиска тёмной материи является магнитный альфа-спектрометр AMS-02, расположенный на МКС. Ранее мы писали о том, как он зафиксировал всплеск позитронов (самых распространённых частиц антиматерии), которые могли появиться в итоге столкновений частиц тёмной материи.

Также по теме: Учёные CERN зафиксировали следы тёмной материи в космосе Физики предложили ловить тёмную материю при помощи мировой сети магнитометров Тёмная материя бомбардирует людей ежеминутно Учёные нашли тёмную материю около Солнца Сенсор из золота и ДНК поможет доказать существование тёмной материи В космосе найден мост из тёмной материи