Direct detection of dark matter
ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ ನೇರ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆಯು ಭೂಮಿಯ-ಆಧಾರಿತ ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಘರ್ಷಣೆಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಅಳೆಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವ ವಿಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಂತಹ ಆಧುನಿಕ ಖಗೋಳ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಅಳತೆಗಳು, ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಶೇಕಡಾ 85ರಷ್ಟು ದ್ರವ್ಯದ ಅಂಶವು ಲೆಕ್ಕವಿಲ್ಲ ಎಂದು ಬಲವಾಗಿ ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ನಂಬಲಾಗಿದ್ದರೂ, ಅದು ಯಾವ ರೂಪವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಅಥವಾ ಅದರ ನಿಖರವಾದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಎಂದಿಗೂ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ. ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಂಶೋಧನೆಯ ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ಮಾರ್ಗಗಳಿವೆಃ ವೇಗವರ್ಧಕಗಳಲ್ಲಿ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅನ್ನು ಮಾಡುವ ಪ್ರಯತ್ನಗಳು, ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ವಿನಾಶವನ್ನು ಪರೋಕ್ಷವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು. ನೇರ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆಯ ಸ್ಥಾಪಕ ತತ್ವವೆಂದರೆ, ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಸ್ಥಳೀಯ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿದಿರುವುದರಿಂದ, ಭೂಮಿ, ಸೌರವ್ಯೂಹ ಮತ್ತು ಕ್ಷೀರಪಥ ಗ್ಯಾಲಕ್ಸಿ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಮೂಲಕ ಒಂದು ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಕೆತ್ತುವುದರಿಂದ ಅವು ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳಬೇಕು, ಅದು ಯಾವ ರೂಪವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆ. ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು ಹಲವಾರು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸವಾಲುಗಳನ್ನು ಎದುರಿಸುತ್ತದೆ. ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಿತಿಗಳು ಅಪಾರವಾಗಿದ್ದು, ಸೌರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ ಸುಮಾರು 90 ಕ್ರಮಗಳ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ವ್ಯಾಪಿಸಿವೆ. ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ ಕೆಳ ಮಿತಿಯು ಕುಬ್ಜ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜಗಳಲ್ಲಿ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ ಎಂಬ ಜ್ಞಾನದಿಂದ ನಿರ್ಬಂಧಿತವಾಗಿದೆ. ಈ ಜ್ಞಾನದಿಂದ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಮೇಲೆ ಕಡಿಮೆ ನಿರ್ಬಂಧವನ್ನು ಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಯಾವುದೇ ಕಡಿಮೆ ಬೃಹತ್ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಡಿ ಬ್ರೊಗ್ಲಿ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ವೀಕ್ಷಿಸಿದ ಕುಬ್ಜ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜಗಳೊಳಗೆ ಹೊಂದಿಕೊಳ್ಳಲು ತುಂಬಾ ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ. ವರ್ಣಪಟಲದ ಇನ್ನೊಂದು ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಮೇಲಿನ ಮಿತಿಯನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ನಿರ್ಬಂಧಿಸಲಾಗಿದೆ; MACHO ಗಳನ್ನು (ಮ್ಯಾಸಿವ್ ಕಾಂಪ್ಯಾಕ್ಟ್ ಹ್ಯಾಲೊ ಆಬ್ಜೆಕ್ಟ್ಸ್) ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಕೆಪ್ಲರ್ ದೂರದರ್ಶಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸಂವೇದನೆಯನ್ನು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಯೋಗದ ಶೂನ್ಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳು ಸೌರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬೃಹತ್ ಯಾವುದೇ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಯನ್ನು ಹೊರಗಿಡುತ್ತವೆ. ಈ ಅತ್ಯಂತ ವಿಶಾಲವಾದ ನಿಯತಾಂಕ ಸ್ಥಳದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಅವುಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಉದ್ದೇಶಿತ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಮತ್ತು ವಿಧಾನಗಳ ವಿಶಾಲ ವಿಂಗಡಣೆಯ ಜೊತೆಗೆ, ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ ಕಪ್ಪು ದ್ರವ್ಯಗಳಿವೆ. ಪ್ರಸ್ತಾವಿತ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ವರ್ಣಪಟಲವನ್ನು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತೆ ಮೂರು ವಿಶಾಲ, ಸಡಿಲವಾಗಿ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾದ ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆಃ ಜೆಪ್ಟೋ-ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ವೋಲ್ಟ್ಗಳ (zeV) ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ 1 eV ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು ಬೊಸೊನಿಕ್ ಅಥವಾ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನಂತಹ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಊಹಿಸುತ್ತವೆ. ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಯು ಅಕ್ಷತಂತುಗಳು ಅಥವಾ ಅಕ್ಷತಂತು ತರಹದ ಕಣಗಳಾಗಿವೆ. ಸುಮಾರು 1 eV ಯಿಂದ ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯವರೆಗೆ, ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅನ್ನು ಫೆರ್ಮಿಯೋನಿಕ್ ಅಥವಾ ಕಣದಂತೆ ಯೋಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಶ್ರೇಣಿಯಲ್ಲಿನ ಮೆಚ್ಚಿನವುಗಳಲ್ಲಿ ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಐ. ಎಂ. ಪಿ. ಎಸ್, ಉಷ್ಣ ಅವಶೇಷಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಸೌರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ನಡುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ, ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಒಂದು ಸಂಯುಕ್ತ ಕಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಸಂಯೋಜಿತ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ ಪ್ರಮುಖ ಸಿದ್ಧಾಂತವೆಂದರೆ ಆದಿಸ್ವರೂಪದ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು. ಸುಮಾರು 1 eV ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಮತ್ತು 1 eV ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಯಾವುದೇ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಕಣಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಬೋಸನ್ಗಳು ಅಥವಾ ಕ್ಷೇತ್ರವೆಂದು ಯೋಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಯಾವುದೇ ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಅದರ ಡಿ ಬ್ರೊಗ್ಲಿ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಕುಬ್ಜ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜಗಳಿಗೆ ಸರಿಹೊಂದಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ. ಅಕ್ಷತಂತುಗಳ ಅಕ್ಷತಂತುಗಳು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿದ್ದು, ಇನ್ನೂ ಪತ್ತೆಯಾಗಿಲ್ಲ, 1977 ರಲ್ಲಿ ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಮಾಡೆಲ್ನಲ್ಲಿನ ಅಸಂಗತತೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಮೂಲತಃ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾದ ಉಪಪರಮಾಣುವಿ ಕಣಗಳು, ಅಂದರೆ. ಬಲವಾದ ಸಿಪಿ ಸಮಸ್ಯೆ. ಈ ದ್ರಾವಣದ ಪರಿಣಾಮವೆಂದರೆ ಅಕ್ಷತಂತು ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವುದು, ಇದು ಅಕ್ಷತಂತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಹೇರಳವಾದ ಅಕ್ಷತಂತುಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಅಕ್ಷತಂತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು 5 μeV/c2 ಗಿಂತ ಭಾರವಾಗಿದ್ದರೆ, ಅಕ್ಷತಂತುಗಳು ಎಲ್ಲಾ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಆಕ್ಸಿಯಾನ್ಗಳನ್ನು ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಎಂದು ಗುರುತಿಸುವ ಏಕೈಕ ಪ್ರಯೋಗವೆಂದರೆ ಆಕ್ಸಿಯಾನ್ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಎಕ್ಸ್ಪೆರಿಮೆಂಟ್ (ಎ. ಡಿ. ಎಂ. ಎಕ್ಸ್). ವಾಷಿಂಗ್ಟನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದಲ್ಲಿರುವ ಎ. ಡಿ. ಎಂ. ಎಕ್ಸ್, ಪ್ರೈಮಕಾಫ್ ಪರಿಣಾಮದ ಮೂಲಕ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅನ್ನು ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಫೋಟಾನ್ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಲು ಬಲವಾದ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಅನುರಣಿಸುವ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಕುಹರವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಕುಹರಗಳು ಸರಳವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಧನಗಳಾಗಿದ್ದು, ಕುಹರದೊಳಗೆ ನಿಂತಿರುವ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾದ ಆವರ್ತನಗಳಲ್ಲಿ ಅನುರಣಿಸುವಂತೆ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎಡಿಎಮ್ಎಕ್ಸ್ ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ತಮ್ಮ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಕುಹರವನ್ನು ಕ್ಷೀರಪಥದ ಹಾಲೋದಲ್ಲಿರುವ ಅಕ್ಷತಂತುಗಳ ಅನುರಣನಕ್ಕೆ ಹೊಂದಿಸಲು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಪ್ರೈಮಾಕೋಫ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಸುಗಮಗೊಳಿಸಲು ಇರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಎಂಟು ಟೆಸ್ಲಾ ಕಾಂತೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದೊಂದಿಗೆ ಅಕ್ಷತಂತುಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವುದು ಇದರ ಉದ್ದೇಶವಾಗಿದೆ. ಪ್ರೈಮಾಕೋಫ್ ಪರಿಣಾಮವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್ನೊಂದಿಗಿನ ಫೋಟಾನ್ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿಂದ ಮೆಸಾನ್ಗಳ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಇನ್ನೂ ಸಾಬೀತಾಗದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಅಕ್ಷತಂತುಗಳು ಈ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಅರ್ಹತೆ ಪಡೆದಿವೆ, ಅಂದರೆ ಕುಖ್ಯಾತವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲಾಗದ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅನ್ನು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಪ್ರಾಪಂಚಿಕ ಫೋಟಾನ್ಗಳಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು. ಎಡಿಎಮ್ಎಕ್ಸ್ ಇನ್ನೂ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿಲ್ಲವಾದರೂ, ಅದರ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ಆಶಾದಾಯಕವಾಗಿವೆ. ಈ ಪ್ರಯೋಗವು ನಿಯತಾಂಕ ಸ್ಥಳದ ವಿಭಾಗಗಳನ್ನು ತಲುಪಲು ಈ ಹಿಂದೆ ಕಷ್ಟಕರವಾಗಿದ್ದನ್ನು ಶೋಧಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಎಡಿಎಮ್ಎಕ್ಸ್ ಪ್ರಯೋಗದ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ತೊಂದರೆಯೆಂದರೆ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಕುಹರಕ್ಕೆ ಬಹಳ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ಟ್ಯೂನಿಂಗ್ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ ಒಂದು ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಿಯತಾಂಕ ಸ್ಥಳದ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಪರಿಶೀಲಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ತೆಳುವಾದ ಕಣಗಳು (ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಐ. ಎಸ್. ಪಿ. ಗಳು) ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಪರಸ್ಪರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ತೆಳ್ಳಗಿನ ಕಣಗಳು (ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಐ. ಎಸ್. ಪಿ. ಗಳು) ಅತ್ಯಂತ ಸಣ್ಣ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಿಶಾಲ ವರ್ಗದ ಕಣಗಳಾಗಿವೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಅಕ್ಷತಂತುಗಳು ಸದಸ್ಯರಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಸಕ್ರಿಯ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ ಎಂದು ದೃಢೀಕರಿಸಲಾದ ಏಕೈಕ ಡಬ್ಲ್ಯು. ಐ. ಎಸ್. ಪಿ. ಗಳಾಗಿವೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ ಅವುಗಳನ್ನು ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಯಾಗಿ ಖಚಿತವಾಗಿ ತಳ್ಳಿಹಾಕಲಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ, ಡಬ್ಲ್ಯು. ಐ. ಎಸ್. ಪಿ. ಯನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಯಾವುದೇ ಅಕ್ಷೀಯವಲ್ಲದ ಅಲ್ಟ್ರಾ ಲೈಟ್ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಕಣವನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಕಣಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಫೋಟಾನ್ಗಳಿಗೆ ಜೋಡಣೆಯ ಮೂಲಕ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಮಾದರಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆರಂಭಿಕ ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ ಸೃಷ್ಟಿಯಾದ ನಂತರ ಆಧುನಿಕ ಯುಗದವರೆಗೆ ಉಳಿದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ಪ್ರಮುಖ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಫೆರ್ಮಿಯೋನಿಕ್/ಕಣ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ 1 eV ಮತ್ತು ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ನಡುವಿನ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳನ್ನು ಫೆರ್ಮಿಯೋನಿಕ್ ಕಣಗಳೆಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ. ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ಬೃಹತ್ ಕಣಗಳು (ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಐ. ಎಂ. ಪಿ. ಗಳು) ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಕಣಗಳ ಒಂದು ವಿಶಾಲ ವರ್ಗವಾಗಿದ್ದು, ಅವು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಹೊರತುಪಡಿಸಿ ಎಲ್ಲಾ ಶಕ್ತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಷ್ಟೇನೂ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವುದಿಲ್ಲ ಅಥವಾ ಬಹಳ ದುರ್ಬಲವಾಗಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ. ಡಬ್ಲ್ಯುಐಎಂಪಿಗಳು ಉಷ್ಣದ ಅವಶೇಷಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ವಿಶಾಲ ವರ್ಗದ ಕಣಗಳ ಸದಸ್ಯರಾಗಿದ್ದಾರೆ, ಇದು ಆರಂಭಿಕ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಲ್ಲಿ ಉಷ್ಣವಾಗಿ ರಚಿಸಲ್ಪಟ್ಟ ಕಣಗಳು, ಒಂದು ಹಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಂತರ ಉಷ್ಣವಲ್ಲದವಾಗಿ ರಚಿಸಲ್ಪಡುವುದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ. ಎಲ್ಲಾ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಗಳಂತೆ, ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ಅಸಾಧಾರಣವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇದು ವಿವಿಧ ತಂತ್ರಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ತಂತ್ರಗಳು ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ ನೇರ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆಯು ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಯಾವುದೋ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿದಿರುವುದರಿಂದ, ಭೂಮಿಯು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಮೂಲಕ ಒಂದು ಮಾರ್ಗವನ್ನು ರೂಪಿಸುವಾಗ ಕೆಲವನ್ನು ತಡೆಯಬೇಕು ಎಂಬ ಪ್ರಮೇಯವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆ. ನೇರ ಪತ್ತೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಈ ಅಪರೂಪದ ಮತ್ತು ದುರ್ಬಲ ಘಟನೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವ ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತವೆ. ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳು ಜೆರ್ಮೇನಿಯಮ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ನ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳನ್ನು ಸುಮಾರು 50 ಮಿಲಿಕೆಲ್ವಿನ್ಗೆ ತಂಪಾಗಿಸಿ ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಈ ಡಿಸ್ಕ್ಗಳನ್ನು ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ಅಥವಾ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂನಲ್ಲಿ ಲೇಪಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪರಸ್ಪರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ಡಬ್ಲ್ಯೂ. ಐ. ಎಂ. ಪಿ. ಯು ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ ಸ್ಫಟಿಕ ಜಾಲರಿಯನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸುತ್ತದೆ, ಮೇಲ್ಮೈಗೆ ಕಂಪನಗಳನ್ನು ಕಳುಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ನಿಖರವಾಗಿ ಅದರ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿ ಮಿತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಲೇಪನದ ವಸ್ತುವಿನ ಪ್ರತಿರೋಧಕತೆಯು ಶಾಖದ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚು ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಕಂಪನದಿಂದ ಸಂಗ್ರಹವಾದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದು. ಅಂತಹ ಒಂದು ಶೋಧಕವೆಂದರೆ ಇಟಲಿಯ ಅಸ್ಸೆರ್ಗಿಯಲ್ಲಿರುವ ಗ್ರ್ಯಾನ್ ಸಾಸೊ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿರುವ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್ಗಳೊಂದಿಗೆ (ಸಿ. ಆರ್. ಇ. ಎಸ್. ಎಸ್. ಟಿ) ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಅಪರೂಪದ ಈವೆಂಟ್ ಸರ್ಚ್. 2000 ರಿಂದ ಅನೇಕ ತಲೆಮಾರುಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿರುವ ಸಿ. ಆರ್. ಇ. ಎಸ್. ಎಸ್. ಟಿ ತನ್ನ ಸೂಕ್ಷ್ಮತೆಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ವಿಕಸನಗೊಳಿಸುತ್ತಿದೆ ಮತ್ತು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತಿದೆ, ಆದರೂ ಇದು ಇನ್ನೂ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅನ್ನು ಖಚಿತವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿಲ್ಲ. ಒಂದು ಗಮನಾರ್ಹ ಅಡ್ಡ ಸಾಧನೆಯಾಗಿ, ಸಿ. ಆರ್. ಇ. ಎಸ್. ಎಸ್. ಟಿ. ಯು ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್-180ರ ಆಲ್ಫಾ ಕೊಳೆಯುವಿಕೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿದ ಮೊದಲ ಪ್ರಯೋಗವಾಗಿದೆ. ಇತ್ತೀಚಿನ ಪೀಳಿಗೆಯ ಸಿ. ಆರ್. ಇ. ಎಸ್. ಎಸ್. ಟಿ. ಯು ಡಬ್ಲ್ಯು. ಐ. ಎಂ. ಪಿ. ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅನ್ನು 160 ಎಮ್. ಇ. ವಿ/ಸಿ2 ನಷ್ಟು ಹಗುರವಾಗಿ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದೆ. ನೋಬಲ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಸಿಂಟಿಲೇಟರ್ಗಳು ಕೆಲವು ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಿನ್ಟಿಲೇಟ್ ಮಾಡಲು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಒಂದು ವಸ್ತುವು ಕಣದಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನಷ್ಟೇ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ರವಾನಿಸುತ್ತದೆ. ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಆಸಕ್ತಿಯು ಉದಾತ್ತ ಅನಿಲಗಳ ಬಳಕೆಯಾಗಿದೆ, ಇನ್ನೂ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ದ್ರವ ಕ್ಸೆನಾನ್. ಗ್ರ್ಯಾನ್ ಸಾಸ್ಸೋ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಲ್ಯಾಬ್ನಲ್ಲಿರುವ ಕ್ಸೆನಾನ್ ಸರಣಿಯ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ದ್ರವ ಕ್ಸೆನಾನ್ ಸಿಂಟಿಲೇಟರ್ಗಳ ಮುಂಚೂಣಿಯ ಬಳಕೆದಾರರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಪ್ರಯೋಗದ ಎಲ್ಲಾ ತಲೆಮಾರುಗಳಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುವ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಮೇಲೆ ಅನಿಲ ಪದರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ದ್ರವ ಕ್ಸೆನಾನ್ನ ಟ್ಯಾಂಕ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ನ ಮೇಲ್ಭಾಗ ಮತ್ತು ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಫೋಟೊಮಲ್ಟಿಪ್ಲೈಯರ್ ಟ್ಯೂಬ್ಗಳ (ಪಿಎಂಟಿ) ಪದರವಿದೆ. ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಕಣವು ದ್ರವ ಕ್ಸೆನಾನ್ನೊಂದಿಗೆ ಡಿಕ್ಕಿ ಹೊಡೆದಾಗ, ಅದು ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಫೋಟಾನ್ ಅನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಪಿಎಂಟಿಗಳು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಈ ದತ್ತಾಂಶ ಬಿಂದುವನ್ನು ಅಡ್ಡ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲು ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಸಡಿಲವಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳ ಸಂಪೂರ್ಣ ಮರುಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ತಡೆಯಲು ಸಾಕಷ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದೆ. ಇವು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ನ ಮೇಲ್ಭಾಗಕ್ಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲ್ಪಡುತ್ತವೆ, ಪ್ರತಿ ಘಟನೆಗೆ ಎರಡು ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಪತ್ತೆಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತವೆ. ಇವುಗಳ ನಡುವಿನ ಸಮಯ ವಿಳಂಬವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸಂಪೂರ್ಣ 3-ಡಿ ಪುನರ್ನಿರ್ಮಾಣಕ್ಕೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ರಿಕಾಯಿಲ್ಗಳು ಮತ್ತು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ರಿಕಾಯಿಲ್ಗಳ ನಡುವೆ ತಾರತಮ್ಯ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಎರಡೂ ರೀತಿಯ ಘಟನೆಗಳು ಫೋಟಾನ್ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶಕ್ತಿಯ ವಿಭಿನ್ನ ಅನುಪಾತಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತವೆ. ಕ್ಸೆನಾನ್ ಪ್ರಯೋಗದ ಅತ್ಯಂತ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಪೂರ್ಣಗೊಂಡ ಆವೃತ್ತಿಯೆಂದರೆ ಕ್ಸೆನಾನ್1ಟಿ, ಇದು 3.2 ಟನ್ ದ್ರವ ಕ್ಸೆನಾನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿತು. ಈ ಪ್ರಯೋಗವು 30 ಜಿಇವಿ/ಸಿ2 ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಲ್ಲಿ ಡಬ್ಲ್ಯುಐಎಂಪಿ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗಕ್ಕೆ ಆಗಿನ ದಾಖಲೆಯ ಮಿತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಿತು. ಕ್ಸೆನಾನ್ ಅನುಕ್ರಮದ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯು ಕ್ಸೆನಾನ್ ಆಗಿದೆ, ಇದು ಪ್ರಸ್ತುತ 8 ಟನ್ ದ್ರವ ಕ್ಸೆನಾನ್ನೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿದೆ. ಈ ಪ್ರಯೋಗವು 50 ಜಿಇವಿ/ಸಿ2 ಡಬ್ಲ್ಯುಐಎಂಪಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಡಬ್ಲ್ಯುಐಎಂಪಿ-ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯನ್ ಅಡ್ಡ ವಿಭಾಗಗಳನ್ನು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಅಲ್ಟ್ರಾ-ಲೋ ಕ್ರಾಸ್ ಸೆಕ್ಷನ್ನಲ್ಲಿ, ಹಿನ್ನೆಲೆ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಫ್ಲಕ್ಸ್ನ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವು ಸಮಸ್ಯಾತ್ಮಕವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಸಿಂಟಿಲೇಟರ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಕ್ರಯೋಜೆನಿಕ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ಗಳು ಮತ್ತು ಉದಾತ್ತ ಅನಿಲ ಸಿಂಟಿಲೇಟರ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಮಧ್ಯಮ ಮೈದಾನವಾಗಿದ್ದು, ಮೊದಲಿನ ಸ್ಫಟಿಕಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಎರಡನೆಯದರ ಸಿಂಟಿಲೇಷನ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ. ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸುವ ಅಂತಹ ಒಂದು ಪ್ರಯೋಗವೆಂದರೆ ಡಾಮಾ/ಲಿಬ್ರಾ ಪ್ರಯೋಗ, ಇದು ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಇಟಲಿಯ ಗ್ರ್ಯಾನ್ ಸಾಸೊ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿದೆ. ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಪ್ರಯೋಗಗಳಿಗೆ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಡಾಮಾ/ಲಿಬ್ರಾ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ ಹರಿವಿನ ವಾರ್ಷಿಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯ ತಿರುಗುವಿಕೆಯು ಕ್ಷೀರಪಥದ ಮೂಲಕ ಸೂರ್ಯನ ಚಲನೆಯ ಸಮನ್ವಯದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಸಮನ್ವಯದಿಂದ ಹೊರಬರುವುದರಿಂದ, ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಹಾಲೋಕ್ಕೆ ಟೆರೆಸ್ಟ್ರಿಯಲ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ನ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಚಲನೆಯು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ ವಿಭಿನ್ನ ಹರಿವು ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಜ್ಞಾನದಿಂದ ಈ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯು ಹುಟ್ಟಿಕೊಂಡಿದೆ. ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಮುದಾಯವು ಈ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಮಾನ್ಯವೆಂದು ಇನ್ನೂ ಒಪ್ಪಿಕೊಂಡಿಲ್ಲವಾದರೂ, ಡಾಮಾ/ಲಿಬ್ರಾ ಅಂತಹ ಸಮನ್ವಯವನ್ನು ಕಂಡಿದೆ ಎಂದು ಹೇಳಿಕೊಂಡಿದೆ. ಈ ಫಲಿತಾಂಶದ ನಂಬಿಕೆಯಿಲ್ಲದವರು ಇದು ಡಬ್ಲ್ಯುಐಎಂಪಿ ಹರಿವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸದಿಂದಲ್ಲ, ಬದಲಿಗೆ ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಋತುಮಾನದ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಂದಾಗಿದೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಈ ರೀತಿಯ ಇತರ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲು, ಸಕ್ರಿಯ ಹಿನ್ನೆಲೆ ನಿರಾಕರಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸೋಡಿಯಂ-ಅಯೋಡೈಡ್ (ಎಸ್. ಎ. ಬಿ. ಆರ್. ಇ) ಅನ್ನು ಗ್ರ್ಯಾನ್ ಸಾಸೊದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಆಸ್ಟ್ರೇಲಿಯಾದಲ್ಲಿ ಮತ್ತೊಂದು ಕಂತಿನಲ್ಲಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಎರಡೂ ಗೋಳಾರ್ಧಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ಹರಡುವ ಉದ್ದೇಶವೆಂದರೆ, ಸ್ಥಳಗಳಿಗೆ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ ಸಿಂಕ್ನಲ್ಲಿದ್ದರೆ ಅದು ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಫ್ಲಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳು ಆರು ತಿಂಗಳ ಸಿಂಕ್ನಲ್ಲಿಲ್ಲದಿದ್ದರೆ, ಅದು ಲೆಕ್ಕವಿಲ್ಲದ ಋತುಮಾನದ ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮೂಲತಃ 1952 ರಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾದ ಬಬಲ್ ಚೇಂಬರ್ಗಳು, ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಹಂತಹಂತವಾಗಿ ಹೊರಹಾಕಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ ಆದರೆ ಇನ್ನೂ ಡಬ್ಲ್ಯುಐಎಂಪಿ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಸ್ವಲ್ಪ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿವೆ. ಬಬಲ್ ಚೇಂಬರ್ಗಳು ಅದರ ಹಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಗೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಸೂಪರ್ಹೀಟೆಡ್ ದ್ರವದಿಂದ ತುಂಬಿರುತ್ತವೆ. ಒಂದು ಕಣವು ಅತಿಯಾಗಿ ಬಿಸಿಯಾದ ದ್ರವದೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಿದಾಗ ಅದು ನೀಡುವ ಶಕ್ತಿಯು ಒಂದು ಹಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ಪ್ರಚೋದಿಸಲು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಯಾವುದೇ ಚಾರ್ಜ್ ಮಾಡಲಾದ ಕಣಗಳು ಗುಳ್ಳೆಗಳ ಅಯಾನೀಕರಣದ ಜಾಡು ಬಿಟ್ಟು ಹೋಗುತ್ತವೆ, ಅವು ಪತ್ತೆಯಾಗುತ್ತವೆ. ಬಬಲ್ ಚೇಂಬರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವ ಅಂತಹ ಒಂದು ಪ್ರಯೋಗವೆಂದರೆ ಕೆನಡಾದ SNOLAB ನಲ್ಲಿರುವ PICO. 2013ರಲ್ಲಿ ಪಿ. ಐ. ಸಿ. ಎ. ಎಸ್. ಓ. ಮತ್ತು ಸಿ. ಓ. ಯು. ಪಿ. ಪಿ. ಎಂಬ ಎರಡು ಹಿಂದಿನ ರೀತಿಯ ಪ್ರಯೋಗಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯಾಗಿ ಪಿ. ಐ. ಸಿ. ಓ. ಅನ್ನು ರಚಿಸಲಾಯಿತು. ಪಿಐಸಿಒ ಗುಳ್ಳೆ ಕೊಠಡಿಯ ಹೆಚ್ಚು ಮುಂದುವರಿದ ರೂಪವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ, ಜೆಲ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ನಲ್ಲಿ ಅಮಾನತುಗೊಂಡಿರುವ ಸೂಪರ್ಹೀಟೆಡ್ ಅನಿಲವಾದ ಫ್ರಿಯಾನ್ನ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಹನಿಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಈ ಸೆಟಪ್ನ ಪ್ರಯೋಜನವೆಂದರೆ, ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಹನಿಗಳು ಹಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಯನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ, ಇದು ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ. ಪಿಐಸಿಒ ಪ್ರಸ್ತುತ 2 ಲೀಟರ್ ಮತ್ತು 60 ಲೀಟರ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, 250-500 ಲೀಟರ್ಗಳ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಹೊಸ ಆವೃತ್ತಿಯನ್ನು ಯೋಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಎಲ್ಲಾ ಗುಳ್ಳೆ ಕೋಣೆಗಳಂತೆ ಪಿಐಸಿಒ ಅದ್ಭುತವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಹಿನ್ನೆಲೆ ಶಬ್ದವನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, ಅವು ಇನ್ನೂ ಊಹಿಸಲಾದ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಅಸಮಂಜಸವಾದ ಅಸಂಗತ ಹಿನ್ನೆಲೆ ಘಟನೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಮಾಡುತ್ತಿವೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಹಿಂದೆ ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾದ ಡಿ. ಎ. ಎಂ. ಎ./ಎಲ್. ಐ. ಬಿ. ಆರ್. ಎ. ಪ್ರಯೋಗದ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಮಾಡ್ಯುಲೇಷನ್ಗೆ ಕಾರಣವಾದ ಅನಗತ್ಯ ಅಯೋಡಿನ್ನೊಂದಿಗಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ತಳ್ಳಿಹಾಕಲು ಪಿ. ಐ. ಸಿ. ಓ. ಸಮರ್ಥವಾಗಿತ್ತು. ಸ್ಟೆರಿಲ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಎ ಸ್ಟೆರಿಲ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಎಂಬುದು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಮೂಲಕ ಮಾತ್ರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ಒಂದು ರೀತಿಯ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊ ಆಗಿದೆ. ದುರ್ಬಲ ಬಲವು ಎಡ ಕೈರಾಲಿಟಿ ಅಥವಾ ಎಡಗೈ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಟೆರೈಲ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳನ್ನು ಬಲಗೈ ಎಂದು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಅವು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಮಾತ್ರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ. ಸ್ಟೆರಿಲ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಕಾರ್ಯಸಾಧ್ಯವಾದ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅಭ್ಯರ್ಥಿಗಳಾಗಿವೆ ಏಕೆಂದರೆ ಅವು ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ಗೆ ಊಹಿಸಿದಂತೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಮೂಲಕ ಮಾತ್ರ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತವೆ. ದುರದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳು ಕೋಲ್ಡ್ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅನ್ನು ಊಹಿಸುತ್ತವೆ, ಅಂದರೆ ಸಾಪೇಕ್ಷವಲ್ಲದ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ಗಳು. ಅವುಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯಿಂದಾಗಿ, ಕ್ರಿಮಿನಾಶಕ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಬಹುಶಃ ಸಾಪೇಕ್ಷವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ಬಿಸಿ ಕಪ್ಪು ದ್ರವ್ಯವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಟೆರೈಲ್ ನ್ಯೂಟ್ರಿನೊಗಳು ಇನ್ನೂ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ ಘಟಕವಾಗಿರಬಹುದು, ಆದರೆ ಅವು ಒಂದೇ ಘಟಕವಾಗಿರುವುದು ಹೆಚ್ಚು ಅಸಂಭವವಾಗಿದೆ. ಪ್ಲ್ಯಾಂಕ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಸೌರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಕ್ರಮದಲ್ಲಿರುವ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ನಡುವಿನ ಸಂಯುಕ್ತ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಸ್ಥೂಲದರ್ಶಕ ಸಂಯುಕ್ತ ವಸ್ತುಗಳು ಎಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ. ಕೆಪ್ಲರ್ ದೂರದರ್ಶಕವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಸಂವೇದನೆಯ ಘಟನೆಗಳ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ ಸೌರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಮೀರಿದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳನ್ನು ವೀಕ್ಷಣಾ ದೃಷ್ಟಿಯಿಂದ ತಳ್ಳಿಹಾಕಲಾಗಿದೆ. ಆದಿಮ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಲ್ಲಿ ಬಹಳ ಮುಂಚೆಯೇ ರೂಪುಗೊಂಡ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳಾಗಿವೆ, ಮತ್ತು ನಕ್ಷತ್ರದ ಕುಸಿತವಿಲ್ಲದೆ. ಅತ್ಯಂತ ಆರಂಭಿಕ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಲ್ಲಿ, ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿನೊಳಗೆ, ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಏರಿಳಿತಗಳು ಸ್ಥಳೀಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕುಸಿತವನ್ನು ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳಾಗಿ ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತವೆ ಎಂಬುದು ಆದಿಸ್ವರೂಪದ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳ ಹಿಂದಿನ ಸಿದ್ಧಾಂತವಾಗಿದೆ. ನಾಕ್ಷತ್ರಿಕ ಕುಸಿತದಿಂದ ಆದಿಸ್ವರೂಪದ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ರೂಪುಗೊಳ್ಳದ ಕಾರಣ, ಅವು 10 ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಾಂಗಳಿಂದ ಹಿಡಿದು ಅನೇಕ ಸೌರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳವರೆಗೆ ಸೌರ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಿಂತ ಬಹಳ ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, 10 11 ಕೆಜಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಆದಿಸ್ವರೂಪದ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ಮಾತ್ರ ಇಂದಿಗೂ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಆಧುನಿಕ ಯುಗದಲ್ಲಿ ಹಾಕಿಂಗ್ ವಿಕಿರಣದ ಮೂಲಕ ಯಾವುದೇ ಕಡಿಮೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಆವಿಯಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಆದಿಸ್ವರೂಪದ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು ನಂಬಲರ್ಹವಾದ ಕಪ್ಪು ದ್ರವ್ಯಗಳಾಗಿವೆ, ಆದಾಗ್ಯೂ ಅವುಗಳ ಹೇರಳವಾದ ಅವಲೋಕನದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ವಾದಗಳು ಕಪ್ಪು ದ್ರವ್ಯದ ಏಕೈಕ ಘಟಕವಾಗಿರುವ ಅವುಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಬಗ್ಗೆ ಅನುಮಾನವನ್ನು ಹುಟ್ಟುಹಾಕುತ್ತವೆ. ಇದಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಇತರ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪುಗಳು LIGO/VIRGO ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಿದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳು ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ನ 100% ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವ ಆದಿಸ್ವರೂಪದ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿವೆ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ಕುಬ್ಜ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜಗಳ ಹಾಲೋಸ್ನಲ್ಲಿ ಸಮೂಹಗೊಂಡಿದ್ದರೆ. ಈ ಹೇಳಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಅಸಮಂಜಸತೆಯೆಂದರೆ, ಕೆಪ್ಲರ್ ಮೈಕ್ರೋ-ಲೆನ್ಸಿಂಗ್ನಿಂದ ಹೊರಗಿಡಲಾದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಆದಿಮ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಅತಿಕ್ರಮಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಹೇಳಲಾಗಿದೆ. ಯುರೋಪಿಯನ್ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಸಂಸ್ಥೆ ಉಡಾವಣೆ ಮಾಡಿದ GAIA ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದ ಅತಿದೊಡ್ಡ ಮತ್ತು ಅತ್ಯಂತ ವಿವರವಾದ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಅದರೊಳಗಿನ ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಸಂಭವನೀಯ ಸಂಯುಕ್ತ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಕ್ಯಾಂಡಿಡೇಟ್ಗಳು ಸೇರಿವೆ. ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ಗಾಗಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹುಡುಕದಿದ್ದರೂ, ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅದರ ಜೀವಿತಾವಧಿಯಲ್ಲಿ ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡಲಾಗುವ 1 ಬಿಲಿಯನ್ ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವೆ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಮಾಡೆಲ್ ಅಬ್ಸರ್ವೇಷನಲ್ ಕಾಸ್ಮಾಲಜಿಯನ್ನು ಮೀರಿದ ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು