Universumin suurin arvoitus ratkeamassa – ehkä

Tiesitkö tämän? Näkyvä maailma – tähdet, planeetat, kissasi ja eilinen pizza – kattaa vain 15 prosenttia koko universumin aineesta. Loput 85 prosenttia? Täysi mysteeri. Tieteentekijät kutsuvat sitä pimeäksi aineeksi, eikä kukaan tiedä sen luonnetta.

Fysikot ovat puzzailleet asiaa vuosikymmenet. Viime kuussa he käynnistivät laitteen, joka voi tuoda vastauksia.

Syvälle maan uumeniin

Super Cryogenic Dark Matter Search, eli SuperCDMS, saavutti juuri toimintalämpötilansa. Ei puhuta nyt perus pakastimesta. Lämpötila on vain hitusia nollakelman yläpuolella – sadoittain kylmempää kuin avaruuden tyhjyys.

Missä paikka? 2 000 metrin syvyydessä Ontarion Sudburyn nikkeliminaan. Miksi näin syvälle? Kosmiset säteet ja avaruuden häiriöt häiritsisivät muuten mittauksia. Syvyys torjuu roskan, niin detector "kuulee" hiljaista signaalia melun keskellä.

Tekniikkaa äärirajoilla

Detector on 4-metrinen säiliö puhtaista aineista: lyijy pysäyttää säteilyn, polyeteeni vaimentaa neutronit, ja piitä sekä germaniumia sisältävät kiteet ovat likaisen puhtaita.

Kylmyys on avain. Atomit värähtelevät hädin tuskin, joten laite aistii pienimmätkin törmäykset. Jos pimeän aineen hiukkanen – kutsutaan WIMPiksi, fysikoiden huumorilla nimetty – osuu atomiin, syntyy tunnistettava värähdys ja sähköimpulssi. Mikään muu ei tee samaa.

Miksi tämä kiinnostaa

Olemme metsästäneet pimeää ainetta vuosikymmeniä. Edeltäjä toimi 2011–2015 tuloksetta, mutta sekin auttoi rajata etsintää. Uusi versio on herkempi: enemmän sensoreita, parempaa tekoälyä datan purkuun ja vuosien teknologiaharppauksia.

Suunnittelija Noah Kurinsky tiivistää: "Joka päivä tuo uutta tietoa." Tällainen intohimo pitää fysiikan elävänä.

Odottelua ja lupauksia

Nyt kalibroidaan pari kuukautta. Lähes kymmenen vuoden rakentamisen jälkeen odotus on pieni hinta. Sitten alkaa data-virta 35 miljoonan dollarin investoinnista.

Jos löytö tulee, se muuttaa tieteen historiaa – Nobelin arvoinen juttu. Ei löytöä? Silti voitto, kun tiedämme, missä pimeä aine ei ole. Se ohjaa seuraavia kokeita.

Joka tapauksessa jotain suurta tapahtuu kanadalaisessa kaivoksessa. Mahtavaa.