Τις προηγούμενες δεκαετίες, πλήθος ερευνητικών ομάδων προσπάθησαν να ανιχνεύσουν τη σκοτεινή ύλη, ένα είδος ύλης που δεν εκπέμπει, αντανακλά ή απορροφά φως, με τη χρήση διάφορων υψηλής ευαισθησίας αισθητήρων. Οι εν λόγω αισθητήρες θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν τα πολύ μικρά αυτά σήματα, που θα αποδείκνυαν με τον πιο χαρακτηριστικό τρόπο την παρουσία της, αλλά και την αλληλεπίδρασή της με τη συνήθη ύλη. Οι επιστήμονες όμως θεωρούν ότι βρίσκονται ένα βήμα πιο κοντά σε αυτή.
Το πείραμα QROCODILE
Το πείραμα QROCODILE (Quantum Resolution-Optimized Cryogenic Observatory for Dark matter Incident at Low Energy) αποτελεί μια προσπάθεια ερευνητών των πανεπιστημίων University of Zurich, Hebrew University of Jerusalem όπως και του Massachusetts Institute of Technology (MIT), έχει ως στόχο να εισάγει μια άκρως επαναστατική προσέγγιση στον τρόπο διεξαγωγής της αναζήτησης για τη σκοτεινή ύλη. Σε πρόσφατη έρευνα η οποία δημοσιεύθηκε στο Physical Review Letters, ερευνητές έδειξαν αναλυτικά τη μέθοδο.
Πρωταρχικός στόχος του πειράματος QROCODILE ήταν η ανάπτυξη ενός προηγμένου SNSPD κατασκευασμένου από υπεραγωγικά υλικά, τα οποία λειτουργούν ως υλικά στόχοι, δηλαδή το υλικό με το οποίο θα συγκρουστεί η σκοτεινή ύλη αλλά παράλληλα και ως αισθητήρας για τη συλλογή της ενέργειας που προκύπτει από τις συγκρούσεις.
Το QROCODILE χρησιμοποιεί SNSPDs, δηλαδή άκρως ευαίσθητους αισθητήρες που θα μπορούσαν να ανιχνεύουν την ύπαρξη εξαιρετικά ελαφρών σωματιδίων σκοτεινής ύλης προκειμένου να μπορέσει επιτέλους να προσδιοριστεί η φύση της.
Ακόμη και με ένα μικρό ποσό ενέργειας, σαν αυτό που προκύπτει από ένα σωματίδιο σκοτεινής ύλης θα μπορούσε να αφήσει μια θερμική υπογραφή. Αξίζει να σημειωθεί ότι ο ανιχνευτής QROCODILE βρίσκεται σε στάδιο proof-of-principle και δεν έχει χρησιμοποιηθεί για να διεξάγει αναζητήσεις σκοτεινής ύλης, προς το παρόν, ωστόσο θεωρούν ότι με αυτόν κάνουν ένα πολύ μεγάλο βήμα προς αυτή την κατεύθυνση.
Περισσότερες πληροφορίες: Laura Baudis et al, First Sub-MeV Dark Matter Search with the QROCODILE Experiment Using Superconducting Nanowire Single-Photon Detectors, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/4hb6-f6jl.
