Una nueva era en la investigación internacional de la física de partículas comenzó oficialmente el 21 de julio con un innovador y único proyecto celebrado a una milla bajo tierra en el Centro de Investigación Subterránea de Sanford en Dakota del Sur. Dignatarios, científicos e ingenieros de todo el mundo marcaron el comienzo de la construcción de un gran evento internacionalexperimento que podría cambiar nuestra comprensión del universo. La Instalación de Neutrinos de Línea de Base Larga LBNF albergará el Experimento Internacional de Neutrinos Subterráneos Profundos DUNE, que será construido y operado por aproximadamente 1,000 científicos e ingenieros de 30 países.
Cuando se complete, LBNF / DUNE será el experimento más grande jamás construido en los Estados Unidos para estudiar las propiedades de partículas misteriosas llamadas neutrinos. Desbloquear los misterios de estas partículas podría ayudar a explicar más sobre cómo funciona el universo y por qué la materia y no la antimateriadomina el universo.
"Esta excavación subterránea innovadora y masiva que pronto seguirá es una señal clara para la comunidad científica mundial de que Estados Unidos está avanzando con su ambicioso plan para organizar un proyecto global de megaciencia centrado en dilucidar las propiedades de los neutrinos como pieza central desu programa de física de alta energía durante las próximas dos décadas o más ", dice David MacFarlane del Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC del Departamento de Energía. Preside el Comité de Neutrinos de Línea de Base Larga, que revisa el progreso científico, técnico y administrativo, los planes y las decisiones asociadascon LBNF / DUNE.
En el experimento, los investigadores enviarán un haz de neutrinos a 800 millas a través de la Tierra, desde el Laboratorio Nacional de Aceleradores de Fermi cerca de Chicago hasta el Laboratorio Sanford, donde un detector subterráneo de 70,000 toneladas de cuatro pisos de altura atrapará las partículas.estudiará las interacciones de los neutrinos en el detector, buscando comprender mejor los cambios que sufren las partículas a medida que viajan por el país en menos de un abrir y cerrar de ojos.
Desde su descubrimiento hace 61 años, los neutrinos han demostrado ser una de las partículas subatómicas más sorprendentes, y el hecho de que cambien entre tres estados diferentes es una de sus mayores sorpresas. Ese descubrimiento comenzó con un experimento de neutrinos solares liderado porel físico Ray Davis, realizado en la década de 1960 en la misma mina subterránea que ahora albergará LBNF / DUNE. Fue galardonado con el Premio Nobel de física 2002 por este trabajo.
Los científicos de DUNE también buscarán diferencias en el comportamiento entre los neutrinos y sus homólogos de antimateria, los antineutrinos, que podrían proporcionar pistas sobre por qué existe la materia y por qué la materia y la antimateria no se aniquilaron después del Big Bang. Además, los investigadores de DUNEbuscarán neutrinos producidos en explosiones estelares para ampliar nuestra comprensión de estos poderosos eventos cósmicos, y buscarán una respuesta a la pregunta fundamental de si los protones, componentes de los núcleos atómicos, son estables o tienen una vida limitada.
Las instituciones en docenas de países contribuirán a la construcción de DUNE. El experimento atraerá a estudiantes y jóvenes científicos de todo el mundo, ayudando a fomentar la próxima generación de líderes en el campo y mantener una fuerza laboral científica altamente calificada en los Estados Unidosy en todo el mundo.
Los detectores prototipo DUNE están en construcción en el CERN, el laboratorio europeo de física de partículas, que es un socio importante en el proyecto. La tecnología refinada para esas versiones más pequeñas se probará y ampliará cuando se construyan los detectores DUNE masivos.
"Nuestro grupo participa en la construcción y operación del sistema de adquisición de datos para el prototipo en el CERN, que comenzará a tomar datos en 2018", dice Mark Convery, jefe del equipo LBNF / DUNE de SLAC. "También estaremosinvolucrados en el análisis de estos datos, así como de datos de detectores similares, empleando técnicas avanzadas como el aprendizaje automático. Esta experiencia nos ayudará a optimizar el diseño del detector de 70,000 toneladas. Estamos muy emocionados de ver la construcción en Sanford Labcomenzar como el primer paso para construir el detector gigante "
SLAC también persigue una comprensión de las propiedades de los neutrinos a través de una variedad de otros programas experimentales complementarios. "SLAC se está convirtiendo rápidamente en un centro de investigación sobre neutrinos, cuyas propiedades son un componente crucial para comprender la cosmología y la evolución del universo desdeBig Bang ", dice JoAnne Hewett, directora de física de partículas elementales en SLAC.
Ahora que se ha movido la primera pala de tierra, los equipos comenzarán a excavar más de 870,000 toneladas de roca para crear las enormes cavernas subterráneas para el detector DUNE. Se proyecta que la construcción demorará 10 años.
Esta investigación está financiada por la Oficina de Ciencia del DOE junto con CERN y socios internacionales de 30 países. Los colaboradores de DUNE provienen de instituciones en Armenia, Brasil, Bulgaria, Canadá, Chile, China, Colombia, República Checa, Finlandia, Francia,Grecia, India, Irán, Italia, Japón, Madagascar, México, Países Bajos, Perú, Polonia, Rumania, Rusia, Corea del Sur, España, Suecia, Suiza, Turquía, Ucrania, Reino Unido y Estados Unidos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Laboratorio Nacional de Aceleradores SLAC . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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