Direct detection of dark matter
இருண்ட பொருளை நேரடியாகக் கண்டறிவது என்பது பூமியை அடிப்படையாகக் கொண்ட சோதனைகளில் இருண்ட பொருள் மோதல்களை நேரடியாக அளவிட முயற்சிக்கும் அறிவியலாகும். காஸ்மிக் மைக்ரோவேவ் பின்னணி போன்ற நவீன வானியற்பியல் அளவீடுகள், பிரபஞ்சத்தின் 85 சதவீத பொருள் உள்ளடக்கம் கணக்கிடப்படவில்லை என்பதை வலுவாக சுட்டிக்காட்டுகின்றன. இருண்ட பொருள் இருப்பது பரவலாக நம்பப்பட்டாலும், அது எந்த வடிவத்தை எடுக்கிறது அல்லது அதன் துல்லியமான பண்புகள் ஒருபோதும் தீர்மானிக்கப்படவில்லை. இருண்ட பொருளைக் கண்டறிவதற்கான ஆராய்ச்சிக்கு மூன்று முக்கிய வழிகள் உள்ளனஃ முடுக்கிகளில் இருண்ட பொருளை உருவாக்குவதற்கான முயற்சிகள், இருண்ட பொருளை மறைமுகமாகக் கண்டறிதல் மற்றும் நிலப்பரப்பு ஆய்வகங்களில் இருண்ட பொருளை நேரடியாகக் கண்டறிதல். நேரடி இருண்ட பொருளைக் கண்டறிவதற்கான அடித்தளக் கோட்பாடு என்னவென்றால், இருண்ட பொருள் உள்ளூர் பிரபஞ்சத்தில் இருப்பதாக அறியப்படுவதால், பூமி, சூரிய குடும்பம் மற்றும் பால்வழி விண்மீன் மண்டலம் பிரபஞ்சத்தின் வழியாக ஒரு பாதையை செதுக்குவதால், அவை எந்த வடிவத்தை எடுத்தாலும் பொருட்படுத்தாமல் இருண்ட பொருளை இடைமறிக்க வேண்டும். இருண்ட பொருளை நேரடியாகக் கண்டறிவது பல நடைமுறை சவால்களை எதிர்கொள்கிறது. இருண்ட பொருளின் வெகுஜனமாகக் கருதப்படுவதற்கான கோட்பாட்டு வரம்புகள் மகத்தானவை, அவை சூரியனின் வெகுஜனத்திலிருந்து சுமார் 90 வரிசை அளவுகளில் பரவியுள்ளன. இருண்ட பொருளின் கீழ் வரம்பு குள்ள விண்மீன் திரள்களில் இருண்ட பொருள் உள்ளது என்ற அறிவால் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த அறிவிலிருந்து இருண்ட பொருளின் வெகுஜனத்திற்கு ஒரு குறைந்த கட்டுப்பாடு வைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் எந்தவொரு குறைவான பெரிய இருண்ட பொருளும் கவனிக்கப்பட்ட குள்ள விண்மீன் திரள்களுக்குள் பொருந்தக்கூடிய அளவுக்கு மிகப்பெரிய டி ப்ரோக்லி அலைநீளத்தைக் கொண்டிருக்கும். நிறமாலையின் மறுமுனையில் இருண்ட பொருள் வெகுஜனத்தின் மேல் வரம்பு சோதனை ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது; கெப்ளர் தொலைநோக்கியைப் பயன்படுத்தி ஈர்ப்பு நுண்ணோக்கி MACHO களை (மாஸிவ் காம்பாக்ட் ஹாலோ பொருள்கள்) கண்டறிய செய்யப்படுகிறது. இந்த பரிசோதனையின் பூஜ்ய முடிவுகள் ஒரு சூரிய வெகுஜனத்தை விட பெரியதாக இருக்கும் எந்த இருண்ட பொருளையும் விலக்குகின்றன. இந்த மிகவும் பரந்த அளவுரு இடத்தின் விளைவாக, முன்மொழியப்பட்ட சோதனைகள் மற்றும் அவற்றைக் கண்டறிவதற்கான முறைகளின் பரந்த வகைப்படுத்தலுக்கு கூடுதலாக, பல்வேறு வகையான முன்மொழியப்பட்ட இருண்ட பொருட்கள் உள்ளன. முன்மொழியப்பட்ட இருண்ட பொருளின் நிறமாலை பின்வருமாறு மூன்று பரந்த, தளர்வாக வரையறுக்கப்பட்ட பிரிவுகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளதுஃ ஜெப்டோ-எலக்ட்ரான்வோல்ட்ஸ் (zeV) முதல் 1 eV கோட்பாடுகள் வரம்பில் இருண்ட பொருள் போன்ற ஒரு போசோனிக் அல்லது புலத்தை கணிக்கிறது. இந்த வரம்பில் உள்ள முதன்மை இருண்ட பொருள் அச்சு அல்லது அச்சு போன்ற துகள்கள் ஆகும். சுமார் 1 eV முதல் பிளாங்க் நிறை வரை, இருண்ட பொருள் ஃபெர்மியோனிக் அல்லது துகள் போன்றதாக இருக்கும் என்று கணிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த வரம்பில் பிடித்தவற்றில் WIMPS, வெப்ப நினைவுச்சின்னங்கள் மற்றும் மலட்டு நியூட்ரினோக்கள் அடங்கும். இறுதியாக, சூரியனின் வெகுஜன வரிசையில் பிளாங்க் வெகுஜனத்திற்கும் வெகுஜனங்களுக்கும் இடையிலான வெகுஜன வரம்பில், இருண்ட பொருள் ஒரு கலப்பு துகள் ஆகும். கலப்பு இருண்ட பொருளுக்கான முன்னணி கோட்பாடு முதன்மையான கருந்துளைகள் ஆகும். பொசோனிக்/புல இருண்ட பொருள் தோராயமாக 1 eV க்கும் குறைவான மற்றும் 1 eV க்கும் அதிகமான நிறை கொண்ட எந்தவொரு இருண்ட பொருளும் மிகவும் பாரம்பரியமான துகள்களுக்கு மாறாக போசான்கள் அல்லது ஒரு புலமாக இருக்கும் என்று கணிக்கப்பட்டுள்ளது. எந்தவொரு குறைந்த வெகுஜனமும் அதன் டி ப்ரோக்லி அலைநீளத்தை குள்ள விண்மீன் திரள்களுக்குள் பொருத்த முடியாது. அச்சுகள் அச்சுகள் கோட்பாட்டு ரீதியானவை, இன்னும் கண்டுபிடிக்கப்படாதவை, 1977 ஆம் ஆண்டில் நிலையான மாதிரியில் உள்ள முரண்பாடுகளைத் தீர்க்க முதலில் முன்மொழியப்பட்ட துணை அணுத் துகள்கள், அதாவது. வலுவான சிபி சிக்கல். இந்த தீர்வின் விளைவு ஒரு அச்சுப்புலத்தை உருவாக்குவதாகும், இது அச்சுக்கருவின் வெகுஜனத்தைப் பொறுத்து அண்டவியல் ரீதியாக ஏராளமான அச்சுகளைக் குறிக்கும். அச்சு நிறை 5 μeV/c2 ஐ விட கனமாக இருந்தால், அச்சுகள் அனைத்து இருண்ட பொருள் நிகழ்வுகளுக்கும் காரணமாக இருக்கலாம். ஆக்சியன்களை இருண்ட பொருளாகக் கண்டறிவதற்கான ஒரே சோதனைகளில் ஒன்று ஆக்சியன் டார்க் மேட்டர் எக்ஸ்பெரிமென்ட் (ஏடிஎம்எக்ஸ்) ஆகும். வாஷிங்டன் பல்கலைக்கழகத்தில் அமைந்துள்ள ஏ. டி. எம். எக்ஸ், ப்ரைமாகோஃப் விளைவு மூலம் இருண்ட பொருளை மைக்ரோவேவ் ஃபோட்டான்களாக மாற்ற ஒரு வலுவான காந்தப்புலத்தில் ஒரு ஒத்ததிர்வு மைக்ரோவேவ் குழியைப் பயன்படுத்துகிறது. நுண்ணலை துவாரங்கள் எளிய மின் சாதனங்களாகும், அவை மிகவும் துல்லியமான அதிர்வெண்களில் எதிரொலிக்கும் வகையில் கட்டப்பட்டு குழிக்குள் நிற்கும் நுண்ணலைகளை உருவாக்குகின்றன. பால்வழி ஒளிவட்டத்தில் அமைந்துள்ள அச்சுகளின் அதிர்வுக்கு ஏற்ப அவற்றின் நுண்ணலை குழியை சரிசெய்ய ADMX இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. இதன் நோக்கம் ப்ரிமாகோஃப் விளைவை சிறப்பாக எளிதாக்குவதற்கு அதிக வலிமை கொண்ட எட்டு டெஸ்லா காந்தப்புலத்துடன் அச்சுகளின் தொடர்புகளை அதிகரிப்பதாகும். ப்ரைமாகோஃப் விளைவு என்பது ஒரு அணுக்கருவுடன் ஃபோட்டான்களின் உயர் ஆற்றல் தொடர்புகளிலிருந்து மெசான்களை உற்பத்தி செய்வதற்கான இன்னும் நிரூபிக்கப்படாத ஒரு பொறிமுறையாகும். அச்சுகள் இந்த தொடர்புக்கு தகுதி பெறுகின்றன, அதாவது பிரபலமற்ற முறையில் கண்டறிய முடியாத இருண்ட பொருளை கோட்பாட்டளவில் உலகளாவிய ஃபோட்டான்களாக மாற்ற முடியும். ஏ. டி. எம். எக்ஸ் இன்னும் இருண்ட பொருளைக் கண்டறியவில்லை என்றாலும், அதன் திறன்கள் நம்பிக்கைக்குரியவை. இந்த சோதனை அளவுரு இடத்தின் பிரிவுகளை அடைவதற்கு முன்பு கடினமாக இருந்ததை ஆராயும் திறன் கொண்டது. ஏ. டி. எம். எக்ஸ் பரிசோதனையின் முதன்மை குறைபாடு என்னவென்றால், நுண்ணலை குழிக்கு மிகச் சிறந்த ட்யூனிங் தேவைப்படுகிறது, அதாவது ஒரு நேரத்தில் அளவுரு இடத்தின் ஒரு சிறிய அளவு மட்டுமே ஆராயப்படுகிறது. பலவீனமாக தொடர்பு கொள்ளும் மெலிதான துகள்கள் (டபிள்யூ. ஐ. எஸ். பி) பலவீனமாக தொடர்பு கொள்ளும் மெலிதான துகள்கள் (டபிள்யூ. ஐ. எஸ். பி) மிகவும் சிறிய நிறை மற்றும் தொடர்பு குறுக்குவெட்டுகளைக் கொண்ட ஒரு பரந்த வகை துகள்கள் ஆகும், அவற்றில் அச்சுகள் ஒரு உறுப்பினராக உள்ளன. செயலில் உள்ள நியூட்ரினோக்கள் மட்டுமே WISP இருப்பது உறுதிப்படுத்தப்பட்டுள்ளது, இருப்பினும் அவை ஒரு இருண்ட பொருள் வேட்பாளராக உறுதியாக நிராகரிக்கப்பட்டுள்ளன. பொதுவான பயன்பாட்டில், WISP பொதுவாக எந்தவொரு அச்சு அல்லாத அல்ட்ரா ஒளி இருண்ட பொருளைக் குறிக்கப் பயன்படுகிறது. இத்தகைய துகள்கள் பெரும்பாலும் ஃபோட்டான்களுடன் இணைப்பதன் மூலம் நிலையான மாதிரியுடன் தொடர்பு கொள்ளும் என்றும், ஆரம்பகால பிரபஞ்சத்தில் உருவாக்கப்பட்ட பிறகு நவீன சகாப்தம் வரை உயிர்வாழும் என்றும் முன்னணி கோட்பாடுகள் தெரிவிக்கின்றன. ஃபெர்மியோனிக்/துகள் இருண்ட பொருள் 1 eV க்கும் பிளாங்க் வெகுஜனத்திற்கும் இடையிலான இருண்ட பொருள் வெகுஜனங்கள் ஃபெர்மியோனிக் துகள்கள் என்று கருதப்படுகின்றன. பலவீனமாக தொடர்பு கொள்ளும் மாபெரும் துகள்கள் பலவீனமாக தொடர்பு கொள்ளும் மாபெரும் துகள்கள் (டபிள்யூ. ஐ. எம். பி) கோட்பாட்டு துகள்களின் ஒரு பரந்த வகையாகும், அவை ஈர்ப்பு விசையைத் தவிர அனைத்து சக்திகளுடனும் தொடர்பு கொள்ளாது அல்லது மிகவும் பலவீனமாக தொடர்பு கொள்ளாது. டபிள்யூ. ஐ. எம். பி. க்கள் வெப்ப நினைவுச்சின்னங்கள் எனப்படும் பரந்த வகை துகள்களில் உறுப்பினர்களாக உள்ளனர், அவை ஆரம்பகால பிரபஞ்சத்தில் வெப்பமாக உருவாக்கப்பட்ட துகள்கள், ஒரு கட்ட மாற்றத்தின் போது பின்னர் வெப்பமற்ற முறையில் உருவாக்கப்படுவதற்கு மாறாக. அனைத்து இருண்ட பொருள் வேட்பாளர்களைப் போலவே, தொடர்பு நிகழ்தகவு அசாதாரணமாக குறைவாக உள்ளது, இது பல்வேறு நுட்பங்களை உருவாக்க வழிவகுக்கிறது. சோதனை நுட்பங்கள் இருண்ட பொருளை நேரடியாகக் கண்டறிவது என்பது இருண்ட பொருள் ஏதோ ஒரு வடிவத்தில் இருப்பதாக அறியப்படுவதால், பிரபஞ்சத்தின் வழியாக ஒரு பாதையை செதுக்கும் போது பூமி சிலவற்றை இடைமறிக்க வேண்டும் என்ற அடிப்படையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. நேரடி கண்டறிதல் சோதனைகள் இந்த அரிய மற்றும் பலவீனமான நிகழ்வுகளைக் கண்டறியும் திறன் கொண்ட மிகவும் உணர்திறன் கொண்ட அமைப்புகளை உருவாக்க முயற்சிக்கின்றன. கிரையோஜெனிக் கிரிஸ்டல் டிடெக்டர்கள் ஜெர்மானியம் மற்றும் சிலிக்கான் வட்டுகளை சுமார் 50 மில்லிகெல்வின் வரை குளிர்விக்க பயன்படுத்துகின்றன. இந்த வட்டுகள் டங்ஸ்டன் அல்லது அலுமினியத்தில் பூசப்பட்டுள்ளன. ஒரு இடைவினை WIMP கோட்பாட்டில் படிக ஜாலகத்தை உற்சாகப்படுத்தும், மேற்பரப்புக்கு அதிர்வுகளை அனுப்புகிறது, இது துல்லியமாக அதன் சூப்பர் கண்டக்டிவிட்டி வரம்பில் உள்ளது. இதன் காரணமாக பூச்சு பொருளின் எதிர்ப்பாற்றல் வெப்பத்தை பெரிதும் சார்ந்துள்ளது, இதனால் அதிர்வுகளால் டெபாசிட் செய்யப்பட்ட ஆற்றல் கண்டறியக்கூடியது. இத்தாலியின் அஸ்ஸெர்ஜியில் உள்ள கிரான் சாசோ தேசிய ஆய்வகத்தில் அமைந்துள்ள சூப்பர் கண்டக்டிங் தெர்மோமீட்டர்களுடன் (CRESST) கிரையோஜெனிக் அரிய நிகழ்வு தேடல் அத்தகைய ஒரு கண்டறிதல் கருவியாகும். 2000 ஆம் ஆண்டிலிருந்து பல தலைமுறைகளில் செயல்படும் கிரெஸ்ஸ்ட், இருண்ட பொருளை இன்னும் உறுதியாகக் கண்டறியவில்லை என்றாலும், அதன் உணர்திறன் வரம்பை தொடர்ந்து உருவாக்கி மேம்படுத்துகிறது. ஒரு குறிப்பிடத்தக்க பக்க சாதனையாக, டங்ஸ்டன்-180 இன் ஆல்பா சிதைவைக் கண்டறிந்த முதல் சோதனை கிரெஸ்ஸ்ட் ஆகும். CRESST இன் மிக சமீபத்திய தலைமுறை WIMP இருண்ட பொருளை 160 MeV/c2 ஒளியாகக் கண்டறியும் திறன்களை மேம்படுத்தியுள்ளது. நோபல் கேஸ் சிண்டிலேட்டர்கள் நோபல் கேஸ் சிண்டிலேட்டர்கள் சில பொருட்களின் பண்புகளைப் பயன்படுத்தி ஒளிரச் செய்கின்றன, இது ஒரு பொருள் ஒரு துகளிலிருந்து ஆற்றலை உறிஞ்சி ஒளியின் அதே அளவு ஆற்றலை அனுப்பும் போது ஆகும். இருண்ட பொருளைக் கண்டறிவதில் குறிப்பாக ஆர்வமுள்ளது உன்னத வாயுக்களின் பயன்பாடு, இன்னும் குறிப்பாக திரவ செனான். கிரான் சாசோ தேசிய ஆய்வகத்திலும் அமைந்துள்ள XENAN தொடர் சோதனைகள், திரவ செனான் சிண்டிலேட்டர்களின் முன்னணி பயனராகும். பரிசோதனையின் அனைத்து தலைமுறைகளிலும் பொதுவானது, கண்டறிதல் திரவ செனானின் தொட்டியைக் கொண்டுள்ளது, அதன் மேல் ஒரு வாயு அடுக்கு உள்ளது. டிடெக்டரின் மேல் மற்றும் கீழ் பகுதியில் ஃபோட்டோமல்டிப்லையர் குழாய்களின் (பி. எம். டி) ஒரு அடுக்கு உள்ளது. ஒரு இருண்ட பொருள் துகள் திரவ செனானுடன் மோதும்போது, அது விரைவாக ஒரு ஃபோட்டானை வெளியிடுகிறது, இது PMT களால் கண்டறியப்படுகிறது. இந்த தரவு புள்ளியை குறுக்கு குறிப்பு செய்ய ஒரு மின்சார புலம் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது தொடர்புகளால் தளர்வான எலக்ட்ரான்களின் முழுமையான மறுசீரமைப்பைத் தடுக்க போதுமான அளவு பெரியது. இவை கண்டறிதலின் மேற்புறத்திற்குச் செல்கின்றன, மேலும் அவை கண்டறியப்படுகின்றன, ஒவ்வொரு நிகழ்வுக்கும் இரண்டு தனித்தனி கண்டறிதல்களை உருவாக்குகின்றன. இவற்றுக்கிடையேயான நேர தாமதத்தை அளவிடுவது தொடர்புகளின் முழுமையான 3-டி புனரமைப்பை அனுமதிக்கிறது. இரண்டு வகையான நிகழ்வுகளும் ஃபோட்டான் ஆற்றல் மற்றும் வெளியிடப்பட்ட எலக்ட்ரான் ஆற்றலின் மாறுபட்ட விகிதங்களை உருவாக்கும் என்பதால், கண்டுபிடிப்பாளரால் மின்னணு மறுபயன்பாடுகள் மற்றும் அணு மறுபயன்பாடுகளை வேறுபடுத்திப் பார்க்க முடியும். XENAN பரிசோதனையின் மிக சமீபத்தில் முடிக்கப்பட்ட பதிப்பு XENAN1T ஆகும், இது 3.2 டன் திரவ செனானைப் பயன்படுத்தியது. இந்த சோதனை 30 ஜி. இ. வி/சி 2 நிறை கொண்ட டபிள்யூ. ஐ. எம். பி இருண்ட பொருளின் குறுக்குவெட்டுக்கு அப்போதைய சாதனை வரம்பை உருவாக்கியது. XENAN தொடர்ச்சியின் மிக சமீபத்திய மறு செய்கை XENONT ஆகும், இது தற்போது 8 டன் திரவ செனானுடன் இயங்குகிறது. இந்த சோதனை 50 ஜிஇவி/சி 2 டபிள்யூஐஎம்பி வெகுஜனத்திற்கான டபிள்யூஐஎம்பி-நியூக்ளியன் குறுக்குவெட்டுகளை ஆராய முடியும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது. இந்த மிகக் குறைந்த குறுக்குவெட்டில், பின்னணி நியூட்ரினோ ஃப்ளக்ஸின் குறுக்கீடு சிக்கலாக இருக்கும் என்று கணிக்கப்பட்டுள்ளது. கிரிஸ்டல் சிண்டிலேட்டர்கள் கிரிஸ்டல் சிண்டிலேட்டர் சோதனைகள் கிரையோஜெனிக் கிரிஸ்டல் டிடெக்டர்கள் மற்றும் உன்னதமான வாயு சிண்டிலேட்டர்களுக்கு இடையிலான ஒரு நடுத்தர நிலமாகும், இது முந்தையவற்றின் படிகங்களையும் பிந்தையவற்றின் சிண்டிலேஷன் பண்புகளையும் பயன்படுத்துகிறது. இத்தாலியில் உள்ள கிரான் சாசோ தேசிய ஆய்வகத்தில் மீண்டும் அமைந்துள்ள டிஏஎம்ஏ/லிப்ரா பரிசோதனை இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தும் அத்தகைய ஒரு பரிசோதனையாகும். தனித்துவமான இருண்ட பொருள் சோதனைகள் டிஏஎம்ஏ/லிப்ரா இருண்ட பொருளின் பாய்ச்சலின் வருடாந்திர மாறுபாட்டை அளவிட முயற்சிக்கிறது. பூமியின் சுழற்சி பால்வீதியின் வழியாக சூரியனின் இயக்கத்தின் ஒத்திசைவிலும் ஒத்திசைவிலும் வருவதால், இருண்ட பொருளின் ஒளிவட்டத்துடன் ஒரு நிலப்பரப்பு கண்டறிதலின் ஒப்பீட்டு இயக்கம் மாறும், இதன் விளைவாக இருண்ட பொருளின் மாறுபட்ட பாய்வு ஏற்படும் என்ற அறிவிலிருந்து இந்த கருத்து பிறந்தது. ஒட்டுமொத்த அறிவியல் சமூகமும் இந்த முடிவுகளை செல்லுபடியாகும் என்று இன்னும் ஏற்றுக்கொள்ளவில்லை என்றாலும், டாமா/லிப்ரா அத்தகைய பண்பேற்றத்தைக் காணுவதாகக் கூறியுள்ளது. இந்த முடிவை நம்பாதவர்கள் இது WIMP ஃப்ளக்ஸின் மாறுபாடு காரணமாக அல்ல, மாறாக கட்டுப்பாடற்ற பருவகால மாற்றங்கள் காரணமாக இருப்பதாகக் கூறுகின்றனர். இதைப் போன்ற பிற சோதனைகளைச் சோதிப்பதற்காக, ஆக்டிவ் பேக்ரவுண்ட் ரிஜக்சனுடன் கூடிய சோடியம்-அயோடைடு (SABRE) கிரான் சாசோவிலும், மற்றொரு தவணை ஆஸ்திரேலியாவிலும் கட்டப்பட்டு வருகின்றன. இரண்டு அரைக்கோளங்களிலும் சோதனைகளைப் பரப்புவதன் நோக்கம் என்னவென்றால், இருப்பிடங்களுக்கான பண்பேற்றம் ஒத்திசைவில் இருந்தால், அது இருண்ட பொருளின் பாய்ச்சலில் ஒரு மாற்றத்தைக் குறிக்கும், அதேசமயம் அளவிடப்பட்ட மாறுபாடுகள் ஆறு மாதங்கள் ஒத்திசைவுக்கு வெளியே இருந்தால், அது கணக்கிடப்படாததைக் குறிக்கும் பருவகால மாறுபாடுகளுக்கு. முதலில் 1952 இல் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட குமிழி அறைகள், பெரும்பாலும் படிப்படியாக அகற்றப்படுகின்றன, ஆனால் இன்னும் WIMP இருண்ட பொருளைக் கண்டறிவதில் சில பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. குமிழி அறைகள் அதன் கட்ட மாற்றத்திற்கு நெருக்கமாக வைத்திருக்கும் சூப்பர்ஹீட் திரவத்தால் நிரப்பப்படுகின்றன. ஒரு துகள் அதிக வெப்பமுடைய திரவத்துடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, அது வழங்கும் ஆற்றல் ஒரு கட்ட மாற்றத்தைத் தூண்டுவதற்கு போதுமானது, இதனால் எந்தவொரு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களும் குமிழிகளின் அயனியாக்க பாதையை விட்டு வெளியேறுகின்றன, அவை கண்டறியப்படுகின்றன. குமிழி அறையைப் பயன்படுத்தும் அத்தகைய ஒரு சோதனை கனடாவில் உள்ள SNOLAB இல் உள்ள PICO ஆகும். முந்தைய இரண்டு ஒத்த சோதனைகளான பிக்காசோ மற்றும் கோப் ஆகியவற்றின் கலவையாக பிக்கா 2013 இல் உருவாக்கப்பட்டது. பிஐசிஓ ஒரு குமிழி அறையின் மிகவும் மேம்பட்ட வடிவத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, ஒரு ஜெல் மேட்ரிக்ஸில் தொங்கவிடப்பட்ட ஒரு சூப்பர்ஹீட் வாயுவின் தனிப்பட்ட நீர்த்துளிகளைப் பயன்படுத்துகிறது, அதாவது ஃப்ரீன். இந்த அமைப்பின் நன்மை என்னவென்றால், தனிப்பட்ட நீர்த்துளிகள் கட்ட மாற்றத்தை மெதுவாக்கி, நீண்ட கால கண்டறிதல் செயல்பாட்டை அனுமதிக்கின்றன. PICO தற்போது 2 லிட்டர் மற்றும் 60 லிட்டர் டிடெக்டரைக் கொண்டுள்ளது, 250-500 லிட்டர் வரம்பில் வெகுஜனத்துடன் ஒரு புதிய பதிப்பு திட்டமிடப்பட்டுள்ளது. அனைத்து குமிழி அறைகளையும் போலவே பிஐசிஓ அற்புதமாக குறைந்த பின்னணி சத்தத்தைக் கொண்டிருந்தாலும், அவை கருதப்பட்ட இருண்ட பொருள் பண்புகளுடன் பொருந்தாத முரண்பாடான பின்னணி நிகழ்வுகளை இன்னும் கண்டறிந்து வருகின்றன. கூடுதலாக, முன்னர் குறிப்பிடப்பட்ட டிஏஎம்ஏ/லிப்ரா பரிசோதனையின் கூறப்பட்ட இருண்ட பொருள் பண்பேற்றத்திற்கு தேவையற்ற அயோடினுடனான தொடர்புகளை பிஐசிஓ நிராகரிக்கும் திறன் கொண்டது. ஸ்டெரைல் நியூட்ரினோ என்பது ஈர்ப்பு விசை வழியாக மட்டுமே தொடர்பு கொள்ளும் ஒரு வகை நியூட்ரினோ ஆகும். பலவீனமான விசை இடது சிராலிட்டி அல்லது இடது கை நியூட்ரினோக்களுடன் மட்டுமே தொடர்பு கொள்கிறது. ஸ்டெரைல் நியூட்ரினோக்கள் வலது கையால் செய்ய முன்மொழியப்படுகின்றன, அதாவது அவை ஈர்ப்பு விசையுடன் மட்டுமே தொடர்பு கொள்ளும். ஸ்டெரில் நியூட்ரினோக்கள் சாத்தியமான இருண்ட பொருள் வேட்பாளர்கள், ஏனெனில் அவை ஈர்ப்பு விசை வழியாக மட்டுமே தொடர்பு கொள்கின்றன, இது இருண்ட பொருளுக்கு கணிக்கப்பட்டுள்ளது. துரதிர்ஷ்டவசமாக, பெரும்பாலான தற்போதைய கோட்பாடுகள் குளிர் இருண்ட பொருளை முன்னறிவிக்கின்றன, அதாவது இருண்ட பொருள் வேட்பாளர்கள் சார்பற்றவர்கள். அவற்றின் நிறை மற்றும் ஆற்றல் காரணமாக, மலட்டுத்தன்மையற்ற நியூட்ரினோக்கள் பெரும்பாலும் சார்பியல் ரீதியாக இருக்கும், இதனால் சூடான இருண்ட பொருளாக கருதப்படும். ஸ்டெரைல் நியூட்ரினோக்கள் இன்னும் இருண்ட பொருளின் ஒரு அங்கமாக இருக்கலாம், ஆனால் அவை மட்டுமே கூறு என்பது மிகவும் சாத்தியமில்லை. பிளாங்க் வெகுஜனத்திற்கும் சூரிய வெகுஜன வரிசையில் உள்ளவர்களுக்கும் இடையிலான கலப்பு இருண்ட பொருள் நிறை மேக்ரோஸ்கோபிக் கலப்பு பொருள்கள் என்று கருதப்படுகின்றன. கெப்ளர் தொலைநோக்கியைப் பயன்படுத்தி ஈர்ப்பு நுண்ணோக்கி நிகழ்வுகள் இல்லாததால் சூரிய வெகுஜனத்திற்கு அப்பாற்பட்ட வெகுஜனங்கள் அவதானிப்பு ரீதியாக நிராகரிக்கப்படுகின்றன. ஆரம்பகால கருந்துளைகள் என்பது பிரபஞ்சத்தில் மிக ஆரம்பத்தில் உருவான கருந்துளைகள் ஆகும், மேலும் ஒரு நட்சத்திரத்தின் சரிவு இல்லாமல். ஆரம்பகால கருந்துளைகளுக்குப் பின்னால் உள்ள கோட்பாடு என்னவென்றால், மிகவும் ஆரம்பகால பிரபஞ்சத்தில், ஒரு விநாடியின் கீழ், சீரற்ற ஏற்ற இறக்கங்கள் கருந்துளைகளில் உள்ளூர் ஈர்ப்புச் சரிவை ஏற்படுத்தும். ஆரம்பகால கருந்துளைகள் விண்மீன் சரிவிலிருந்து உருவாகவில்லை என்பதால், அவை 10 மைக்ரோகிராம் முதல் பல சூரிய நிறைகள் வரை சூரிய நிறையை விட மிகக் குறைவாக இருக்கும். இருப்பினும், 10 11 கிலோவுக்கு மேல் வெகுஜனங்களைக் கொண்ட ஆரம்பகால கருந்துளைகள் மட்டுமே இன்றும் இருக்கும், ஏனெனில் நவீன சகாப்தத்தில் ஹாக்கிங் கதிர்வீச்சு மூலம் குறைவான வெகுஜனமானது முற்றிலும் ஆவியாகியிருக்கும். ஆரம்பகால கருந்துளைகள் நம்பத்தகுந்த இருண்ட பொருள் வேட்பாளர்கள், இருப்பினும் அவற்றின் கவனிக்கப்பட்ட மிகுதியை அடிப்படையாகக் கொண்ட வாதங்கள் இருண்ட பொருளின் ஒரே அங்கமாக இருக்கும் திறனில் சந்தேகத்தை ஏற்படுத்துகின்றன. மாறாக, மற்ற ஆராய்ச்சி குழுக்கள் LIGO/VIRGO ஆல் கண்டறியப்பட்ட ஈர்ப்பு அலைகள் இருண்ட பொருளின் 100% ஐ உருவாக்கும் முதன்மையான கருந்துளைகளுடன் ஒத்துப்போகின்றன என்று கூறுகின்றன, அவற்றில் ஒப்பீட்டளவில் பெரிய அளவு குள்ள விண்மீன் திரள்களின் ஒளிவட்டத்திற்குள் தொகுக்கப்பட்டிருந்தால். இந்த கூற்றுடன் ஒரு கூடுதல் முரண்பாடு என்னவென்றால், கெப்ளர் மைக்ரோ-லென்ஸிங்கிலிருந்து விலக்கப்பட்ட வெகுஜன வரம்புடன் உரிமை கோரப்பட்ட ஆரம்பகால கருந்துளை நிறை ஒன்றுடன் ஒன்று இருக்கலாம். ஐரோப்பிய விண்வெளி நிறுவனத்தால் ஏவப்பட்ட GAIA விண்கலம், விண்வெளியின் மிகப்பெரிய மற்றும் மிக விரிவான வரைபடத்தையும், அதற்குள் உருவாக்கப்பட்ட அனைத்து பொருட்களையும் உருவாக்கும் பணியைச் செய்கிறது, இதில் சாத்தியமான கலப்பு இருண்ட பொருள் வேட்பாளர்களும் அடங்குவர். குறிப்பாக இருண்ட பொருளைத் தேடவில்லை என்றாலும், இருண்ட பொருள் விஞ்ஞானிகள் அதன் வாழ்நாளில் பட்டியலிடப்படும் 1 பில்லியன் பொருட்களில் இருண்ட பொருளைக் கண்டுபிடிக்க முடியும். குறிப்புகள் நிலையான மாதிரி அவதானிப்பு அண்டவியலுக்கு அப்பாற்பட்ட இருண்ட பொருள் இயற்பியல்