Vilken bättre plats att leta efter mörk materia än ner en gruvaxel? Ett forskarteam från University of Florida har spenderat nio år för att övervaka eventuella tecken på svårfångade grejer med hjälp av germanium- och kiseldetektorer som kylts ner till en bråkdel av en grad över absolut noll. Och resultatet? Ett par maybes och en skarp beslutsamhet att fortsätta titta.
Fallet för mörk materia kan uppskattas genom att tänka på solsystemet där, för att stanna i omloppsbana runt solen, måste Merkurius röra sig på 48 kilometer i sekundet, medan avlägsna Neptun kan röra sig på en lugn 5 kilometer i sekundet. Överraskande, denna princip gäller inte i Vintergatan eller i andra galaxer som vi har observerat. I stort sett kan du hitta saker i de yttre delarna av en spiralgalax som rör sig lika snabbt som saker som ligger nära det galaktiska mitten. Detta är förbryllande, särskilt eftersom det inte verkar vara tillräckligt med allvar i systemet för att hålla fast vid de snabbt kretsande sakerna i de yttre delarna - som bara borde flyga ut i rymden.
Så vi behöver mer tyngdkraft för att förklara hur galaxer roterar och håller sig tillsammans - vilket betyder att vi behöver mer massa än vi kan observera - och det är därför vi åberopar mörk materia. Att åberopa mörk materia hjälper också till att förklara varför galaxkluster håller sig tillsammans och förklarar effekterna av gravitationslinser i stor skala, såsom kan ses i Bullet Cluster (bilden ovan).
Datormodellering tyder på att galaxer kan ha halo av mörk materia, men de har också mörkt material fördelat över hela sin struktur - och tillsammans är allt detta mörka material upp till 90% av galaxens totala massa.
Nuvarande tänkande är att en liten komponent av mörk materia är baryon, vilket betyder saker som består av protoner och neutroner - i form av kall gas samt täta, icke-strålande föremål som svarta hål, neutronstjärnor, bruna dvärgar och föräldralösa planeter (traditionellt känd som Massive Astrophysical Compact Halo Objects - eller MACHOs).
Men det verkar inte som att det finns nästan tillräckligt med mörkt baryonmaterial för att redogöra för de omständigheter som mörker har. Därför slutsatsen att mest mörk materia måste vara icke-baryon, i form av svagt samverkande massiva partiklar (eller WIMP: er).
Genom slutsatsen är WIMPS transparenta och icke-reflekterande vid alla våglängder och har förmodligen ingen kostnad. Neutrino, som produceras i överflöd från fusionsreaktioner från stjärnor, skulle passa räkningen bra förutom att de inte har tillräckligt med massa. Den för närvarande mest gynnade WIMP-kandidaten är en neutralino, en hypotetisk partikel som förutses av supersymmetri-teorin.
Det andra Cryogenic Dark Matter Search Experiment (eller CDMS II) körs djupt under jorden i Soudan-järngruvan i Minnesota, som ligger där så att den bara ska fånga upp partiklar som kan tränga in så djupt under jord. CDMS II-kristalldetektorer söker jonisering och fononhändelser som kan användas för att skilja mellan elektroninteraktioner - och kärninteraktioner. Det antas att en mörk materia WIMP-partikel ignorerar elektroner, men potentiellt interagerar med (d.v.s. avvisar) en kärna.
Två möjliga händelser har rapporterats av teamet från University of Florida, som erkänner att deras resultat inte kan betraktas som statistiskt signifikanta, men kan åtminstone ge något utrymme och riktning för vidare forskning.
Genom att ange hur svårt att direkt upptäcka (d.v.s. hur "mörka") WIMP: er egentligen är - visar CDMS II-fynd känsligheten för detektorerna måste stöta på ett hack.
