Personne n'a jamais vu la matière noire, mais elle devrait traverser les détecteurs comme le vent à travers les feuilles. Parfois, très rarement, une particule de matière noire heurte le noyau d'un atome – et le détecteur doit alors capter cette secousse. Le problème, c'est que les particules légères de matière noire ne peuvent presque pas déplacer les noyaux lourds : c'est comme essayer de renverser une quille en lui lançant une plume. Il faut une cible faite de noyaux légers, plus faciles à ébranler.
Les scientifiques ont pris un cristal de trans-stilbène – une substance organique riche en hydrogène, le noyau le plus léger. Lorsqu'une particule frappe un tel cristal, il s'illumine : une brève impulsion lumineuse naît. Cette lumière a été captée par deux tubes sensibles pressés contre les extrémités du cristal. Le cristal, de la taille d'un ongle de petit doigt – environ un centimètre de diamètre et de longueur – a été irradié par des rayons gamma provenant d'américium radioactif. Un quantum gamma d'une énergie de 59,54 keV a arraché en moyenne 3,37 électrons de lumière par kiloélectronvolt d'énergie.
Une réponse aussi lumineuse et nette indique que le cristal distingue bien les événements faibles et convient à la recherche de matière noire légère. Les physiciens disposent désormais d'une cible de plus pour attraper ces particules insaisissables.
Le trans-stilbène est un composé organique utilisé dans les scintillateurs : il convertit l'énergie des particules en lumière visible. Le stilbène naturel est présent dans certaines plantes, comme le pin.
Dans la série « Dark Matter », les héros recherchent une substance mystérieuse, et en réalité, les physiciens construisent des détecteurs avec des cristaux semblables à ce stilbène pour attraper des particules invisibles.