Ce prototype de capteur NIST peut aider à résoudre certains mystères de l’univers en regardant au-delà du modèle standard.
Le modèle standard est une théorie de longue date qui décrit avec succès les particules de matière telles que les électrons et les porteurs de force tels que les gluons. Mais il ne tient pas compte de phénomènes tels que la mystérieuse matière noire et l’énergie noire qui, selon la théorie des cosmologistes, constituent la majeure partie de l’univers.
Une façon de découvrir tout nouveau phénomène est de construire des détecteurs plus sensibles. C’est là qu’intervient le NIST.
Les physiciens du NIST adaptent un capteur supraconducteur précédemment utilisé pour mesurer les photons (lumière) pour mesurer les particules chargées à la place. Ces détecteurs à inductance cinétique thermique (TKID) peuvent être combinés dans de grands réseaux et potentiellement modifiés pour détecter de faibles signaux de physique au-delà du modèle standard.
Le principal domaine d’intérêt des chercheurs est la désintégration des neutrons. Le neutron, qui réside normalement dans le noyau d’un atome, se désintègre en un électron, un proton et une autre particule appelée antineutrino lorsqu’il est retiré du noyau. La désintégration des neutrons est un laboratoire idéal pour regarder au-delà du modèle standard, en partie en raison de sa relative simplicité.
Le prototype du NIST (illustré ici) est encore en phase de test, et l’objectif est de fabriquer de grandes caméras des TKID capables de détecter des signaux jusqu’à cent fois plus faibles que ce qui est possible avec les détecteurs de désintégration des neutrons disponibles actuellement.