Колоссальные пещеры были вырыты глубоко под землей для эксперимента с нейтрино DUNE

Монументальным достижением стало успешное завершение земляных работ для Глубоководного подземного нейтринного эксперимента (DUNE). Это событие открывает путь к революционным нейтринным исследованиям, в которых примет участие международная команда из более чем 1400 ученых и инженеров. В пещерах, расположенных на глубине 1.6 км под землей, будут размещены гигантские детекторы частиц, которые позволят ученым изучить поведение нейтрино и раскрыть тайны нашей Вселенной.

Нейтрино - неуловимые частицы, которые проходят сквозь материю, не оставляя следов, что делает их невероятно сложными для обнаружения. Однако их изучение имеет решающее значение для ответа на фундаментальные вопросы о Вселенной. С помощью DUNE ученые намерены пролить свет на следующие загадки:

1. Состав Вселенной: Одна из ключевых целей DUNE - выяснить, могут ли нейтрино быть ответственны за преобладание материи в нашей Вселенной. Ученые считают, что нейтрино могут дать ключ к пониманию того, почему в нашей Вселенной существует материя, а не антиматерия.

2. Объединение сил: DUNE также будет искать субатомные явления, которые могут способствовать объединению сил - концепции, о которой мечтал физик Альберт Эйнштейн. Изучая нейтрино, ученые надеются получить новые сведения о фундаментальных силах, управляющих нашей Вселенной.

3. Взрывающиеся звезды и черные дыры: Нейтрино тесно связаны с катаклизмами, которые происходят при взрыве звезд или коллапсе черных дыр. DUNE будет наблюдать за нейтрино, выходящими из этих космических событий, и, возможно, станет свидетелем рождения нейтронных звезд или черных дыр.

В готовых пещерах разместятся четыре огромных нейтринных детектора, каждый из которых по размеру будет эквивалентен семиэтажному дому. Эти детекторы будут заполнены жидким аргоном и будут регистрировать редкие взаимодействия между нейтрино и прозрачной жидкостью. Эти данные позволят ученым лучше понять поведение нейтрино и их роль во Вселенной.

Каждую секунду через наше тело проходят триллионы нейтрино, и мы даже не замечаем этого. С помощью DUNE ученые изучат нейтрино, испускаемые взрывающимися звездами, и исследуют поведение пучка нейтрино, создаваемого в Фермилабе, расположенном недалеко от Чикаго. Интенсивный источник нейтрино в Фермилабе создаст пучок, который пройдет прямо сквозь Землю и скалы, преодолев расстояние около 800 миль, и достигнет детекторов DUNE в Южной Дакоте. Примечательно, что на пути нейтрино не потребуется прокладывать туннель.

Работы по выемке грунта и строительству DUNE были просто поразительными. Инженерные, строительные и землеройные бригады с 2021 года неустанно работают на глубине 4850 футов под землей в подземном исследовательском комплексе Сэнфорд в Южной Дакоте. Они демонтировали тяжелое горное оборудование, транспортировали его под землю через существующую шахту и собирали по частям. В течение почти двух лет рабочие взорвали и вывезли около 800 000 тонн горной породы, которую затем перевезли на обширную территорию бывшей шахты, известную как "Открытый разрез" в Свинце, штат Южная Дакота.

После завершения этапа земляных работ проект готов к установке детекторов, которая должна начаться в конце этого года. Крис Мосси, руководитель проекта в США, выразил свое волнение по поводу этого значительного достижения, заявив, что оно еще на один шаг приближает их к реализации их замысла по созданию подземного объекта мирового класса.

В заключение следует отметить, что завершение строительства массивных подземных пещер для DUNE знаменует собой важную веху в нейтринных исследованиях. Это международное сотрудничество ученых и инженеров, способное ответить на некоторые из самых глубоких вопросов о нашей Вселенной, готово сделать революционные открытия, которые изменят наше понимание космоса.