Hoewel onzichtbaar voor onze telescopen, donkere materie staat bekend om zijn zwaartekrachtseffecten in het hele universum. De aard van donkere materie is onbekend, maar de consensus van de astrofysica en deeltjesfysica gemeenschappen is dat de donkere materie is samengesteld uit nieuwe fundamentele deeltjes, geassocieerd met een onbekend gebied van de natuurkunde. Om deze donkere materie te detecteren, wetenschappers gebruiken instrumenten die bellenkamers worden genoemd, onder andere strategieën. En nu heeft een team er een gemaakt met 's werelds beste gevoeligheid tot nu toe, komt binnen op 17 keer die van zijn meest recente voorganger.

"Deze gevoeligheid betekent dat we een grotere detector kunnen bouwen en deze langer kunnen laten werken in de verwachting dat er geen achtergrond zal zijn van andere soorten straling, " zei David Asner, Chief Scientist voor deeltjesfysica bij het Pacific Northwest National Laboratory van het Department of Energy en lid van de PICO-samenwerking.

Omdat natuurkundigen donkere materie niet kunnen "zien", ze moeten iets vinden dat hen waarschuwt als donkere materie er tegenaan botst, een soort van hoe een bewegingsgevoelig alarm krijst wanneer het wordt verplaatst. Bellenkamers doen dit. Gevuld met een vloeistof die net onder het kookpunt wordt gehouden, bellen barsten uit wanneer een klein deeltje met net genoeg energie de kamer raakt. En natuurkundigen weten weinig over donkere materie, dus zoeken ze naar allerlei mogelijke vormen. Leden van het PICO-wetenschappelijke team zijn op zoek naar een bepaald type genaamd spin-afhankelijke WIMP's. De zeer gevoelige bellenkamer is gevuld met een fluorhoudende vloeistof die reageert door een bel te vormen wanneer een neutron van bepaalde soorten straling er doorheen ploegt. Ze theoretiseren dat als - of wanneer - een van deze WIMP's dit doet, de bellenkamer zal dit donkere materiedeeltje ook detecteren.

"We kennen de aard van interacties van donkere materie met gewone materie niet. PICO biedt een unieke sonde en mogelijkheid voor ontdekking, ' zei Asner.