Los detectores de silicio del experimento de búsqueda directa de materia oscura CDMS-II (Colaboración SuperCDMS) ha observado 3 eventos candidatos, cuando se esperaban 0,7 eventos, lo que implica una señal a 3σ (99,8% CL) de una partícula de materia oscura tipo WIMP con una masa de 8,6 GeV/c² y una sección eficaz WIMP-nucleón de 1,9 × 10-41 cm²; los detectores de germanio de este detector (menos sensibles a partículas de masa menor de 10 GeV/c²) observaron 2 eventos candidatos para un fondo esperado de 0,9 eventos en 2010.
El nuevo artículo técnico es CDMS Collaboration, “Dark Matter Search Results Using the Silicon Detectors of CDMS II,” CDMS-II preprint at Berkeley; ver también CDMS Collaboration ”Silicon Detector Results from the First Five-Tower Run of CDMS II,” arXiv:1304.3706, 12 Apr 2013. Se han hecho eco de la noticia Kathryn Jepsen, “Cryogenic Dark Matter Search Adds New Intrigue with Latest Result,” SLAC News, Apr 15, 2013, y Dan Bauer, “Dark-matter search results from CDMS II silicon detectors,” Fermilab Today, Apr 15, 2013. Recomiendo también las charlas de Bernard Sadoulet, “The Search for Weakly Interacting Massive Particle Dark Matter,” APS 2013 W.K.H Panofsky Prize, Apr 14, 2013 [slides], Blas Cabrera, “Cryogenic Particle Detectors in Search for Dark Matter,” Panofsky Prize presentation, APS April Meeting, Apr 14, 2013 [slides] y Kevin A. McCarthy (MIT, SuperCDMS & CDMS Coll.), “Dark Matter Search Results from the Silicon Detectors of the Cryogenic Dark Matter Search Experiment,” Apr 14, 2013 [slides].
Esta figura muestra los límites superiores (al 90% de intervalo de confianza) para la sección eficaz de colisión (independiente del espín) entre una partícula WIMP y un nucleón respecto a la masa de dicha partícula WIMP. El nuevo resultado es la línea a puntos negros (siendo la línea azul oscuro continua resultados previos de CDMS-II). Las líneas rojas a trazos son los resultados de los detectores de germanio de CDMS-II y las líneas verdes a trazos los resultados de XENON10 y XENON100. El óvalo violeta corresponde a la señal observada por CoGeNT de una posible partícula WIMP. Las regiones en azul oscuro y azul celesteThe corresponden a los contornos obtenidos si los tres eventos candidatos observados corresponden a partículas de materia oscura. Como se ve en la figura, el nuevo resultado está en tensión con los resultados de XENON, aunque está en buen acuerdo con los resultados de CoGeNT.
A día de hoy no se puede afirmar con rotundidad que estas nuevas señales correspondan a una partícula de materia oscura, sin embargo, parece que claro que la presenta década será la del descubrimiento de dicha partícula. La sensibilidad de los experimentos crece año a año (como muestra esta figura) dejando muy poco sitio para dicha partícula siga escondiéndose. Por ejemplo, el experimento CDMS con silicio se inició entre octubre de 2003 y agosto de 2004 con 42,7 kg-día en 4 detectores de silicio, que pasaron a 55,9 kg-día en 6 detectores desde octubre de 2006 hasta julio de 2007, y finalmente 140,23 kg-día en 8 detectores entre julio de 2007 y septiembre de 2008 (el análisis de estos datos ha llevado al descubrimiento de los nuevos 3 candidatos). Quisiera destacar que se instalaron 11 detectores de silicio, pero que se tuvieron que descartar 3 de ellos por varios fallos.
PS (16 abr 2013): La noticia en los medios. Alexandra Witze, “Another dark-matter sign from a Minnesota mine,” Nature News, 15 Apr 2013; Kathryn Jepsen, “Underground experiment sees possible hints of dark matter. The Cryogenic Dark Matter Search experiment adds new intrigue to the hunt for dark matter,” Symmetry Breaking, Apr 15, 2013; Jason Palmer, “Dark matter experiment CDMS sees three tentative clues,” BBC News, 15 Apr 2013; Alan Boyle, “The Cryogenic Dark Matter Search experiment, or CDMS, adds new intrigue to the subatomic hunt. Scientists see three promising blips in underground dark matter search,” NBC News, Apr 15, 2013; y muchos otros más.
Francis (th)E mule Science's News
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