آیا ماده تاریک ۵ برابر هر ماده ای در جهان وجود دارد؟

می توانیم با استفاده از شتاب دهنده ذرات پر انرژی مانند برخورد دهنده بزرگ هادرونی در سرن، ماده تاریک تولید کنیم. همچنین می توان به مناطق در فضا که ماده تاریک در آنجا متمرکز تر است، همچون مراکز کهکشان ها به دنبال علامت زوال ماده تاریک به ماده معمولی گشت.

در آخر می توان با ساخت آشکارسازهای بسیار حساس مستقیما به دنبال علایم ماده تاریک گشت که هنگام برخورد ماده تاریک با سایر ذرات یا مواد معمولی آن را شناسایی کرد.

در ژانویه ۲۰۱۷ کار ساخت یک آشکار ساز، یک کیلومتر زیر زمین در معدن طلای Stawell در ویکتوریا آغاز خواهد شد.

در سراسر دنیا تحقیقات بسیاری در حال انجام هستند که مستقیما به دنبال ماده تاریک می گردند اما آزمایشات در آزمایشگاه فیزیک زیر زمینی استاول(SUPL) اولین در نوع خود در نیمکره جنوبی است.

علت کار گذاشتن سنسورهای در اعماق زمین، جلوگیری از پارازیت ناخواسته از امواج کیهانی است، ذرات پر انرژی که دائما وارد زمین می شوند. این اشعه های کیهانی بسیار پرانرژی هستند از این رو مقدار زیادی ماده برای مسدود کردن اثر آن‌ها لازم است تا بر روی روند آزمایش تاثیری نداشته باشند.

تا کنون تنها یک مورد ادعای شناسایی مستقیم ماده تاریک وجود داشته و در آزمایش DAMA-LIBRA در اعماق زمین و آزمایشگاه گران ساسوی ایتالیا بوده است.

این آزمایش از کریستال های سدیم یدید تالیم دوپ استفاده شد که در صورت برخورد ماده تاریک با اتم های مواد معمولی در این کریستال، به سختی نور می تاباند.

ماده تاریک برای تمام فصول

کهکشان مارپیچی ما در داخل یک دریای ایستا از ماده تاریک در حال چرخش است. به این دلیل که سرعت زمین در مقایسه با دریای ماده تاریک اطراف ما با چرخش زمین به دور خورشید تغییر می کند، ما انتظار داریم در طی یک سال در علایم ماده تاریک شاهد تغییراتی باشیم. این تغییرات مدولاسیون سالانه نامیده می شود.

این چیزی است که DAMA-LIBRA گزارش داده است. با داشتن یک دستگاه پیشرفته جدید برای آزمایش، با نام SABRE و آشکارسازهایی در هر دو نیمه، قادر خواهیم بود تاثیرات فصلی در یک مدولاسیون سالانه را بررسی کنیم.

ظاهرا معدن طلای استاول یک مکان مناسب  برای انجام این آزمایش است. تا عمق ۱۵ کیلومتری در تونل های زیر زمینی حدود ۳۰ دقیقه با وسیله نقلیه طول می کشد تا به بخش آزمایشگاه SUPL برسید.

فضای اولیه آزمایشگاهی حدود ۱۰ متر عرض و ۳۵ متر طول خواهد داشت که در دل سنگ حفر می شود. دیوارها توسط چندین پیچ و مهره تقویت خواهند شد و سپس یک لایه ضخیم بتن پاشی می شود.

حفاری و تقویت در اوایل سال ۲۰۱۷ آغاز می شود و آزمایشگاه در اواسط سال تکمیل خواهد شد. پس از آن آزمایشات SABRE در آخر سال ۲۰۱۷ آغاز خواهند شد.