Ruszył jeden z najczulszych wykrywaczy ciemnej materii
Ponad 2 kilometry pod ziemią, w kanadyjskim laboratorium SNOLAB, rozpoczął prace jeden z najbardziej czułych instrumentów, jakie kiedykolwiek zbudowano na potrzeby poszukiwania ciemnej materii. SuperCDMS (Super Cryogenic Dark Matter Search) SNOLAB zbiera właśnie pierwsze dane naukowe. Na razie to faza wstępna, a właściwa kampania naukowa rozpocznie się w 2027 roku.
Mimo, ze ciemna materia stanowi około 85% masy wszechświata, wciąż nie wiemy, z czego jest zbudowana. Jednym ze sposobów na rozwiązanie tej zagadki jest próba bezpośredniego zarejestrowania zderzenia jej cząstki z materią detektora. Właśnie temu ma służyć SuperCDMS, którego zadaniem jest poszukiwanie jednych z najlżejszych hipotetycznych cząstek ciemnej materii. Główny zakres mas, jakiemu będzie się przyglądał SuperCDMS SNOLAB to 0,5–5 GeV/c2, zatem Badania w SuperCDMS SNOLAB wykraczają poza zakres badań SuperCDMS Soudan (prowadzonych w kopalni Soudan), który skupiał się na standardowych WIMP-ach (Weakly Interacting Massive Particle) o masach od kilku do kilkudziesieciu GeV/c2.
Sercem SuperCMDS są 24 kryształy z ultraczystego krzemu i germanu. Znajdują się w potężnym układzie kriogenicznym zbudowanym z sześciu miedzianych „puszek” włożonych jedną w drugą, który chłodzi je do temperatury niższej niż temperatura przestrzeni międzygwiezdnej. Gdyby cząstka ciemnej materii zderzyła się z atomem kryształu, powinna wywołać w nim słabe drgania, które wygenerują fonony i niewielki sygnał elektryczny. Problem w tym, że podobne sygnały może generować zwykłe promieniowanie.
Dlatego eksperyment umieszczono w laboratorium SNOLAB w kopalni Vale Creighton w pobliżu Sudbury w Kanadzie. Dwa kilometry skał pochłaniają większość promieniowania kosmicznego. Detektory są dodatkowo chronione przez kolejne warstwy osłon, w tym z polietylenu, ołowiu i miedzi.
Jak wcześniej informowaliśmy, miedź przeznaczoną do budowy elementów eksperymentu produkowano, przewożono i przechowywano tak, by jak najkrócej znajdowała się na powierzchni ziemi. Pod wpływem promieniowania kosmicznego w miedzi może powstawać radioaktywny kobalt-60, którego rozpad stanowiłby dodatkowe źródło zakłóceń. Wymagana czystość materiału przekraczała 99,99%, a zawartość niektórych zanieczyszczeń radioaktywnych musiała być mniejsza niż 1 część na 10 miliardów. Podobne środki ostrożności stosowano podczas przewożenia gotowych detektorów z Kalifornii do Kanady. Zrezygnowano z samolotu, gdyż na dużej wysokości ekspozycja na promieniowanie jest większa, a ciężarówka, którą wieziono urządzenia, jechała na południe, przez Teksas, by uniknąć przejazdu przez Góry Skaliste. Po dotarciu na miejsce urządzenia natychmiast przetransportowano pod ziemię.
Teraz w końcu rozpoczęło się poszukiwanie ciemnej materii. W fazie wstępnej detektory zbierają pierwsze dane naukowe, a w tym czasie testowany jest cały system. Pierwszy etap prac potrwa do jesieni bieżącego roku. Następnie urządzenie zostanie ogrzane, by naukowcy mogli poprawić działanie systemu kriogenicznego i jeszcze bardziej zredukować poziom szumów. Prace te mogą potrwać do końca roku. Później SuperCDMS zostanie ponownie schłodzony, optymalnie skalibrowany i rozpocznie się właściwa kampania naukowa.
SuperCDMS to międzynarodowe przedsięwzięcie prowadzone pod kierunkiem SLAC National Accelerator Laboratory na Uniwersytecie Stanforda. W pracach biorą udział instytucje z USA (15), Kanady (6), Hiszpanii (2), Niemiec (2), Francji (1), Indii (1) i Zjednoczonych Emiratów Arabskich (1).



Komentarze (14)
thikim, 28 sierpnia 2026, 21:25
To że nie rozumiemy 95 % energii wszechświata - świadczy o tym że w czymś się mylimy i czegoś nie rozumiemy.
Szukanie jakiś bytów - tutaj nie rozwiąże problemu.
darekp, 29 sierpnia 2026, 06:44
No niezupełnie, próba zmierzenia prędkości rozchodzenia się światła w (nieistniejącym) eterze jednak do czegoś doprowadziła:)
To jest tylko takie "szukanie na oślep" metodą prób i błędów, nawet nie wiemy czego tak naprawdę szukamy, ale jest jakaś szansa, że za którąś próbą (za powiedzmy 300-400 lat;)) się przypadkiem na coś trafi, co posunie naszą wiedzę do przodu:)
l_smolinski, 29 sierpnia 2026, 13:48
No i kółko graniaste tak się kręci. Co widać po waszych wpisach. Zgodzę się, że eksperymenty są bardzo ważne. Tylko próba o kórej wspomniano to rezultat wychodził z modeli i nie jest zakończeniem (chyba, że o czymś innym myślę niż miał na myśli @darekp) Średniacy nic nie rozumieją. Najlepsi udają, że nie rozumieją biorąc granty postulując badania itd. Tu nie chodzi o złapanie króliczka tylko ciągłe gonienie. Jak decydujący urzędnik o dotacjach ma stwierdzić, że cała ta klika sobie w kulki leci? Klika znalazła sobie trwałe źródełko dochodu. Globalnie to marnotrawienie zasobów. Według mnie można rozwiązać to na 2 sposoby i poprawić stan aktualny. Weryfikacja modeli przez niezależnych audytorów AI (ale tych też można sprofilować do kłamania i urzędnik tego nie wychwyci -chyba że sam zadba o profilowanie).
Wystarczy zrobić przetarg: "Udowodnij, że model jest błędny, nie ma co realizować dla niego eksperymentów, a dostaniesz te granty co miały iść na eksperyment".
Weryfikacja przez biznes. Tylko coś co przynosi wartość dodatnią - można na tym zarobić, to jest sponsorowane przez biznes. No to taka utopia trochę wiem ale w jakiejś części realna. Zobaczcie jak skończyło się poszukiwanie komputerów kwantowych przez google ibm itd. Temat upadł już w 2020 ostatnie podrygi komercyjne zakończyły się 2024. Powód oczywiście był znany od dawna tylko uwierzono kłamliwym naukowcom. Wszystkie korporacje wiedzą już, że temat komputera kwantowego jest zamknięty, co było wiadome naukowcom od dawna tylko niektórzy bali się o tym pisać. Wiedza ta była dla mnie oczywista i sprawdziłem czy AI ma do niej dostęp i potrafi wyciągnąć wnioski sama bez podawania przeze mnie konkretnych prac i wniosków:
https://chat.deepseek.com/share/y4xvnp5si6r7d48rkw
Gdyby biznes miał cień szansy na zarobienie na czarnej materii to by zweryfikował czy się da i oczywiście wynik był by negatywny w takim sensie, że to nie są te mechanizmy co się chce badać.
Tu się będzie to kręcić długo bo nie ma kto na tym zarobić a głupi urzędnicy dają kasę.
Oczywiście rozwiał bym wasze wątpliwości tylko co ja z tego bym miał? Mogę was odesłać do mojej pracy jedynie:
https://zenodo.org/records/22144273
Z racji tego, że czas to najcenniejsza rzecz jaką posiadamy to musielibyście zapłacić za wykład ;).
Weryfikacja przez AI już się odbywa i ma się świetnie, jak dla mnie niezależny audytor AI dający krytyczny feedback to najlepsze co może spotkać naukowca:
https://github.com/openwave-labs/openwave
darekp, 29 sierpnia 2026, 14:18
W jaki sposób miałby ewentualnie ktoś udowodnić, że model jest błędny? Jeśli eksperymentalnie to potrzebne są duuuże pieniądze*). Jeśli tylko teoretycznie to (pomijając, że i tak potrzebne są jakieś - mniejsze - pieniądze na posadę dla naukowca, żeby miał czas na napisanie pracy) różnych teorii wzajemnie sprzecznych ludzie już naprodukowali dużo i trzeba by jednak eksperymentalnie podziałać.
**)
*) pomijając, że nie da się z góry przewidzieć, jaki eksperyment obali model
**) i pomijajac w całym tym wpisie jeszcze szereg innych kwestii, których nawet nie chce mi się wypisywać
l_smolinski, 29 sierpnia 2026, 14:35
No identycznie jak specjalista od AI ze średnią znajomością matematyki kazał AI wykazać że hipoteza Jakobiana jest fałszywa.
https://zenodo.org/records/21514514
https://isa-afp.org/entries/Jacobian_Counterexample.html
Modele oparte o tę hipotezę upadły. Dorobek wielu profesorów można zcanlcelować. Koszt to jakieś 100$ za najmocniejszy pakiet Fable5 chyba mu to ogarnął. No i tu nie ma polemiki.
Tak więc ta koncepcja jest naturalnie już wdrażana trzeba poczekać na synergię jak dla mnie, przynajmniej tak się łudzę, że w końcu naukowcy zostaną przywróceni do pionu. Bo się rozbestwili jak lis w kurniku.
Obawiam się, że nie rozumiesz, albo nie jasno się wyraziłem, ale możesz się dopytać.
Ergo Sum, 29 sierpnia 2026, 19:59
Jeśli się ekranuje "zwykłe" promieniowanie - to skąd wiadomo, że nie ekranuje się również "ciemnej materii" ?
Astro, 30 sierpnia 2026, 05:57
Może się zdarzyć ekranowanie "ciemnej materii" owym ekranem (pojedyncze zjawisko), ale to bardzo mało prawdopodobne - istotą takich badań jest statystyka, zatem do pominięcia. Ciemna materia nieprzypadkowo jest ciemna z nazwy.
Niepocieszonym chcę tylko przypomnieć, że FIZYKA to nauka o RZECZYWISTOŚCI i każdy rozsądny eksperyment (nawet dający odpowiedź negatywną) to cenne doświadczenie. Jasne, można zawsze "po polsku", czyli... (tu nie rozwijam wątku, bo mi się nie chce).
Ergo Sum, 30 sierpnia 2026, 21:55
Nie widzę związku odpowiedzi z pytaniem.
Pytam skąd wiemy że to tak mało prawdopodobne, jeśli nie wiemy czym jest ciemna materia? Skąd wiemy, że nasze ekranowanie ekranuje tę "jasną" a nie inne formy?
Astro, 31 sierpnia 2026, 05:58
Oddziaływanie słabe w końcu nieprzypadkowo nazywa się słabym...
Mariusz Błoński, 31 sierpnia 2026, 10:32
Czyli nasze przekonanie opiera się na obliczeniach i obserwacjach? Jeśli nie obserwujemy oddziaływań, to są one b. słabe, a tego typu ekranowanie nie jest w stanie zatrzymać cząstek tak słabo oddziałujących?
Astro, 2 września 2026, 06:40
Powiedziałbym raczej, że jeśli nie obserwujemy oddziaływań postulowanych cząstek w jakimś tam eksperymencie, to cząstek tych nie ma.
Neutrina są przykładem cząstek oddziałujących tylko słabo (i oczywiście grawitacyjnie), których jest cholernie dużo (a i tak za mało by wytłumaczyć potrzebną ciemną materię), dla których jesteśmy prawie idealnie przezroczyści, choć to prawie właśnie jest kluczem do obserwacji neutrin; trzeba jedynie tak "ustawić" eksperyment, aby wyeliminować sygnały będące z punktu widzenia eksperymentu "szumem".
Myślę (przy okazji), że FIZYKA jest jak najdalej od przekonań, choć poszczególni ludzie przekonania miewają.
Przy okazji (jeszcze) polecam na anglojęzycznej wikipedii artykuł o ciemnej materii, tu szczególnie część "skład" i piękny obrazek: https://en.wikipedia.org/wiki/Dark_matter#Composition
Mariusz Błoński, 2 września 2026, 11:06
Sporo tego (na obrazku). Mam wrażenie, że najwięcej projektów badawczych dotyczy WIMP-ów.
ex nihilo, 2 września 2026, 21:08
Amerykańskie podobno dopadły WIMPa. Pdp 99,5%, 2,6σ - trochę mało, ale całkiem źle nie jest...
https://www.national-geographic.pl/nauka/to-moze-byc-jedno-z-najwiekszych-odkryc-w-historii-fizycy-twierdza-ze-zaobserwowali-ciemna-materie/
thikim, 10 września 2026, 22:32
Odpowiedzi negatywne są dość słabe w fizyce cząstek elementarnych.
Co to znaczy że eksperyment X nie znalazł przez Y lat tego czego szukał?
Nie wiele. Dalej nie wiadomo czy przyczyną jest brak w jakimś zakresie zjawiska albo czy prawdopodobieństwo zjawiska jest zbyt małe albo czułość przyrządu za słaba.
To jest szukanie w pewnej przestrzeni - którą za słabo znamy żeby określić szanse.
Wątpię. Pamiętam neutrina szybsze od światła
Jest jak zwykle więcej możliwości.