Hvilket bedre sted at kigge efter mørkt stof end ned ad en mineskaft? Et forskerteam fra University of Florida har tilbragt ni år med at overvåge for tegn på undvigende ting ved hjælp af germanium- og siliciumdetektorer, der er kølet ned til en brøkdel af en grad over absolut nul. Og resultatet? Et par maybes og en grim beslutsomhed til fortsat at kigge.
Tilfælde for mørke stoffer kan værdsættes ved at overveje solsystemet, hvor Mercury skal bevæge sig i bane rundt om solen, skal bevæge sig 48 kilometer i sekundet, mens fjerne Neptun kan bevæge sig i en afslappet 5 kilometer i sekundet. Overraskende gælder dette princip ikke i Mælkevejen eller i andre galakser, vi har observeret. Stort set kan du finde ting i de ydre dele af en spiralgalakse, der bevæger sig lige så hurtigt som ting, der er tæt på det galaktiske centrum. Dette er forundrende, især da der ikke synes at være tilstrækkelig tyngdekraft i systemet til at holde fast i de hurtigt kredsende ting i de ydre dele - som bare skulle flyve ud i rummet.
Så vi har brug for mere tyngdekraft for at forklare, hvordan galakser roterer og forbliver sammen - hvilket betyder, at vi har brug for mere masse end vi kan observere - og det er derfor, vi påberåber os mørkt stof. Påkaldelse af mørkt stof hjælper også med at forklare, hvorfor galakse-klynger forbliver sammen og forklarer gravitationslinsevirkninger i stor skala, som det kan ses i Bullet Cluster (afbildet ovenfor).
Computermodellering antyder, at galakser kan have mørke stoffer, men at de også har mørkt stof fordelt over deres struktur - og samlet er alt dette mørke stof op til 90% af en galakas samlede masse.
Nuværende tankegang er, at en lille komponent af mørkt stof er baryon, hvilket betyder ting, der er sammensat af protoner og neutroner - i form af kold gas såvel som tætte, ikke-strålende genstande såsom sorte huller, neutronstjerner, brune dværge og forældreløse planeter (traditionelt kendt som Massive Astrophysical Compact Halo Objekter - eller MACHO'er).
Men det ser ikke ud til, at der er næsten nok mørk baryonisk sag til at redegøre for de omstændigheder, som mørke stoffer har. Derfor konklusionen om, at mest mørkt stof skal være ikke-baryonisk, i form af svage interagerende massive partikler (eller WIMP'er).
Ved indgåelse er WIMPS gennemsigtig og ikke-reflekterende på alle bølgelængder og medbringer sandsynligvis ikke en afgift. Neutrinoer, der produceres i overflod fra fusionsreaktioner fra stjerner, ville passe regningen pænt, medmindre de ikke har nok masse. Den i øjeblikket mest foretrukne WIMP-kandidat er en neutralino, en hypotetisk partikel, der er forudsagt af supersymmetri-teori.
Det andet Cryogenic Dark Matter Search Experiment (eller CDMS II) kører dybt under jorden i Soudan-jernminen i Minnesota, der er beliggende der, så det kun skal aflytte partikler, der kan trænge ind så dybt under jorden. CDMS II-faste krystaldetektorer søger ionisering og fononbegivenheder, som kan bruges til at skelne mellem elektroninteraktioner - og nukleare interaktioner. Det antages, at en WIMP-partikel i mørke stoffer vil ignorere elektroner, men potentielt interagerer med (dvs. afvises) en kerne.
To mulige begivenheder er rapporteret af teamet fra University of Florida, der anerkender, at deres fund ikke kan betragtes som statistisk signifikant, men i det mindste kan give et vist omfang og retning til yderligere forskning.
Ved at indikere, hvor vanskelige at direkte opdage (dvs. hvor 'mørke') WIMP'er virkelig er - viser CDMS II-fundene følsomheden for detektorerne, der har brug for et hak.
