Кристалл йодида натрия, активированный таллием (NaI(Tl)), — своего рода фотоплёнка для невидимых частиц. Когда в него попадает гамма-квант или гипотетическая частица тёмной материи, он испускает слабую вспышку света — сцинтилляцию. Два кремниевых фотоумножителя, прижатые к торцам кристалла, регистрируют эту вспышку с двух сторон. В новой работе такой кристалл размером 6×6×13 мм впервые охладили до −179 °C и исследовали его световыход при различных температурах.

Эксперимент показал: при −35 °C кристалл выдаёт на 34,5% больше света, чем при комнатной температуре, — 17,7 фотоэлектронов на каждый килоэлектронвольт поглощённой энергии. Более яркая вспышка легче отличима от случайных шумов. Два детектора, работающие в совпадении, помогают отсекать тепловой шум: сигнал засчитывается, только если оба фотоумножителя увидели вспышку одновременно. Это похоже на двух сторожей, которые подтверждают показания друг друга.

Такой метод снижает порог регистрации: детектор начинает замечать более слабые события. Для поиска тёмной материи и нейтрино — частиц-призраков, почти не взаимодействующих с веществом, — это критически важно: чем ниже порог, тем выше вероятность поймать редкую частицу.