Còn nơi nào tốt hơn để tìm kiếm vật chất tối hơn là xuống trục mỏ? Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Florida đã dành 9 năm để theo dõi bất kỳ dấu hiệu nào của những thứ khó nắm bắt bằng cách sử dụng máy dò gecmani và silicon được làm lạnh xuống một phần của độ trên độ không tuyệt đối. Và kết quả? Một vài maybes và một quyết tâm nghiệt ngã để tiếp tục tìm kiếm.
Trường hợp vật chất tối có thể được đánh giá cao bằng cách xem xét hệ mặt trời, để ở trên quỹ đạo quanh Mặt trời, Sao Thủy phải di chuyển với tốc độ 48 km một giây, trong khi sao Hải Vương xa xôi có thể di chuyển với tốc độ 5 km một giây. Đáng ngạc nhiên, nguyên tắc này không được áp dụng trong Dải Ngân hà hoặc trong các thiên hà khác mà chúng ta đã quan sát thấy. Nói rộng ra, bạn có thể tìm thấy những thứ ở các phần bên ngoài của một thiên hà xoắn ốc đang di chuyển nhanh như những thứ ở gần trung tâm thiên hà. Điều này thật khó hiểu, đặc biệt là vì có vẻ như không đủ lực hấp dẫn trong hệ thống để giữ các vật thể quay quanh nhanh chóng ở các bộ phận bên ngoài - thứ sẽ bay vào không gian.
Vì vậy, chúng ta cần nhiều lực hấp dẫn hơn để giải thích cách các thiên hà quay và ở cùng nhau - điều đó có nghĩa là chúng ta cần khối lượng lớn hơn mức chúng ta có thể quan sát - và đây là lý do tại sao chúng ta gọi vật chất tối. Gọi vật chất tối cũng giúp giải thích tại sao các cụm thiên hà ở lại với nhau và giải thích các hiệu ứng thấu kính hấp dẫn quy mô lớn, như có thể nhìn thấy trong Cụm đạn (hình trên).
Mô hình máy tính cho thấy các thiên hà có thể có quầng sáng vật chất tối, nhưng chúng cũng có vật chất tối phân bố khắp cấu trúc của chúng - và kết hợp lại với nhau, tất cả vật chất tối này chiếm tới 90% tổng khối lượng của thiên hà.
Suy nghĩ hiện nay là một thành phần nhỏ của vật chất tối là baryonic, nghĩa là vật chất bao gồm các proton và neutron - dưới dạng khí lạnh cũng như các vật thể dày đặc, không bức xạ như lỗ đen, sao neutron, sao lùn nâu và hành tinh mồ côi (theo truyền thống được gọi là Vật thể Halo Vật lý Nhỏ gọn Lớn - hay MACHOs).
Nhưng nó dường như không có đủ vật chất tối để giải thích cho các tác động hoàn cảnh của vật chất tối. Do đó, kết luận rằng hầu hết các vật chất tối phải không phải là baryonic, dưới dạng các hạt lớn tương tác yếu (hoặc WIMP).
Theo suy luận, WIMPS là trong suốt và không phản xạ ở tất cả các bước sóng và có lẽ don don mang một điện tích. Các neutrino, được tạo ra rất nhiều từ các phản ứng nhiệt hạch của các ngôi sao, sẽ phù hợp với hóa đơn độc đáo trừ khi chúng không có khối lượng đủ lớn. Ứng cử viên WIMP được ưa chuộng nhất hiện nay là neutino, một hạt giả thuyết được dự đoán bởi lý thuyết siêu đối xứng.
Thí nghiệm tìm kiếm vật chất tối sinh học thứ hai (hay CDMS II) chạy sâu dưới lòng đất trong mỏ sắt Soudan ở bang Minnesota, nằm ở đó nên chỉ chặn các hạt có thể xâm nhập sâu dưới lòng đất. Các máy dò tinh thể rắn CDMS II tìm kiếm các sự kiện ion hóa và phonon có thể được sử dụng để phân biệt giữa các tương tác điện tử - và tương tác hạt nhân. Người ta cho rằng một hạt WIMP vật chất tối sẽ bỏ qua các electron, nhưng có khả năng tương tác với (tức là bật ra) một hạt nhân.
Hai sự kiện có thể đã được báo cáo bởi nhóm nghiên cứu của Đại học Florida, những người thừa nhận những phát hiện của họ không thể được coi là có ý nghĩa thống kê, nhưng ít nhất có thể đưa ra một số phạm vi và hướng để nghiên cứu thêm.
Bằng cách chỉ ra mức độ khó phát hiện trực tiếp (tức là cách thức tối tăm) WIMP thực sự là như thế nào - các phát hiện CDMS II cho thấy độ nhạy của các máy dò cần phải tăng lên.
