Marco alcançado no DUNE: conclusão de enormes cavernas subterrâneas para pesquisa de neutrinos

O Deep Underground Neutrino Experiment medirá as oscilações de neutrinos estudando um neutrino que será enviado do Fermilab para os detectores DUNE na Sanford Underground Neutrino Facility. O experimento usará um feixe de neutrinos de múons criado na Long-Baseline Neutrino Facility do Fermilab e o enviará 800 milhas/1300 quilômetros direto pela Terra até Dakota do Sul. Quando os neutrinos chegarem em Dakota do Sul, apenas uma pequena fração dos neutrinos será detectada como neutrinos de múons. A maioria dos neutrinos interagirá como neutrinos de elétrons e tau. Crédito: Fermilab

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O Sanford Underground Research Facility comemorou a conclusão da escavação para o projeto LBNF/DUNE, um grande empreendimento internacional liderado pelo Fermilab para explorar as questões mais profundas do universo usando interações de neutrinos.

Com colaboração internacional substancial e desafios tecnológicos significativos superados, este projeto está prestes fazendo avanços científicos inovadores.

Comemorando a conclusão da escavação SURF:

Um evento de inauguração foi realizado hoje no Sanford Underground Research Facility (SURF) em Lead, S.D. para marcar a conclusão do trabalho de escavação para o Long-Baseline Neutrino Facility/Deep Underground Neutrino Experiment (LBNF/DUNE), um projeto internacional liderado pelo Fermi National Accelerator Laboratory do Departamento de Energia dos EUA. O evento “Into the Depths of Discovery”, organizado pelo Fermilab e pela South Dakota Science and Technology Authority (SDSTA), contou com a presença de apoiadores da escavação de três anos das cavernas, incluindo líderes estaduais e federais, bem como autoridades do Departamento de Energia.

A diretora do Fermilab, Lia Merminga (centro, esquerda) e o diretor da Sanford Underground Research Facility, Mike Headley (centro, direita) cortaram a fita para marcar a conclusão da escavação de três anos das cavernas para a Long-Baseline Neutrino Facility/Deep Underground Neutrino Experiment. Os apoiadores e pessoas instrumentais no projeto que ajudam a segurar a fita são (da esquerda para a direita): Diretor do Projeto Federal LBNF/DUNE-US, Adam Bihary, Cientista Sênior do CERN e Líder do Projeto da Neutrino Platform, Francesco Lanni, Co-porta-voz da DUNE Collaboration, Sergio Bertolucci, Presidente e CEO da Universities Research Association John Mester, Department of Energy Assoc. Diretora do Escritório de Física de Altas Energias Gina Rameika, DOE Subsecretário Adjunto Principal para Ciência e Inovação Derek Passarelli, Chefe de Gabinete do Secretário do DOE Jennifer Granholm Christopher Davis, Diretor Interino do Escritório de Ciência do DOE e Diretor Adjunto para Programas de Ciência

“Hoje celebramos esse feito notável de engenharia e somos gratos às muitas pessoas que trabalharam para atingir esse marco”, disse Derek Passarelli, Subsecretário Adjunto Principal de Ciência e Inovação do DOE. “Esta é uma conquista extraordinária, dada a natureza da escavação subterrânea. O esforço LBNF/DUNE, envolvendo parceiros da nação e de todo o mundo, reunirá nossas mentes e talentos coletivos focados em lidar com as questões mais desafiadoras sobre como nosso universo funciona.”

O Deep Underground Neutrino Experiment é um experimento internacional para desvendar os mistérios dos neutrinos. O DUNE será instalado na Long-Baseline Neutrino Facility, em construção nos Estados Unidos. O Fermilab do Departamento de Energia dos EUA é o laboratório anfitrião do DUNE, em parceria com agências de financiamento e mais de 1.300 cientistas e engenheiros de mais de 35 países.

Explorando as interações de neutrinos e os mistérios do universo

O evento ocorreu uma milha abaixo da superfície na caverna do detector norte e marcou a conclusão do trabalho de escavação em duas cavernas de sete andares para abrigar detectores de partículas (veja a animação de 2 minutos acima), bem como uma caverna de utilidade central menor. Os dois detectores serão preenchidos com 17.000 toneladas de argônio líquido resfriado a menos 184 graus Celsius para registrar e estudar as raras interações de neutrinos.

A colaboração internacional de cientistas do DUNE estudará o comportamento de partículas misteriosas conhecidas como neutrinos para abordar algumas das maiores questões da ciência, como por que nosso universo contém matéria, como uma estrela explodindo pode criar um buraco negro e se os neutrinos estão conectados à matéria escura ou outras partículas não descobertas.

Duas cavernas colossais, cada uma com mais de 500 pés de comprimento e sete andares de altura, foram concluídas para conter os gigantescos módulos detectores de partículas para o Long-Baseline Neutrino Facility/Deep Underground Neutrino Experiment, uma colaboração internacional liderada pelo Fermilab. Uma terceira caverna abrigará utilitários para a operação do detector distante DUNE. Crédito: Ryan Postel, Fermilab

O papel da colaboração internacional no progresso científico

“É emocionante ter tantas pessoas aqui hoje que apoiaram a escavação e a construção do projeto”, disse Lia Merminga, diretora do Fermilab. “Este é um passo importante para tornar o LBNF/DUNE uma instalação científica subterrânea internacional de classe mundial.”

A pesquisa conduzida no Fermilab e no SURF é a base para a inovação tecnológica futura. A história da pesquisa científica mostra que as descobertas feitas hoje têm o potencial de impactar positivamente a humanidade para as gerações futuras.

A uma milha abaixo da superfície, a diretora do Fermilab, Lia Merminga (à esquerda), discute o progresso das três cavernas para a Long Baseline Neutrino Facility/Deep Underground Neutrino Experiment com o coordenador de construção Nathan Strasbaugh (à direita) na quinta-feira, 15 de agosto de 2024 em Lead, S.D. Crédito: Ryan Postel, Fermilab

Perspectivas futuras no America”s Underground Lab

“Este marco importante é uma ótima maneira de celebrar a pesquisa de classe mundial, inovação, educação e oportunidades econômicas que acontecem aqui no America”s Underground Lab”, disse Mike Headley, diretor de laboratório do SURF e diretor executivo da South Dakota Science and Technology Authority. “A pesquisa em andamento no SURF se estenderá até este século; o impacto dos avanços científicos feitos aqui pode durar muito mais. Nosso futuro é incrivelmente brilhante e estamos animados para ajudar a desenvolvê-lo.”

A escavação das cavernas LBNF/DUNE requer o transporte de cerca de 800.000 toneladas de rocha de uma milha subterrânea até a superfície, e então transportá-la para seu local de descanso final em uma antiga área de mineração conhecida como Open Cut. Crédito: Fermilab

Equipes de engenharia, construção e escavação trabalharam 4.850 pés abaixo da superfície desde 2021 no SURF para preparar o espaço necessário para o experimento. Mais de 800.000 toneladas de rocha foram escavadas e movidas do subsolo para uma antiga área de mineração de superfície expansiva conhecida como Open Cut. Para realizar esse feito, equipes de construção desmontaram equipamentos pesados “”de mineração e, peça por peça, os transportaram para o subsolo. Os trabalhadores então remontaram o maquinário e têm explodido e realocado rochas desde então.

O Fermi National Accelerator Laboratory e o Sanford Underground Research Facility celebram esse marco de construção massivo e dão início à próxima fase deste projeto. Crédito: Sanford Lab

Um esforço científico global

O Fermi National Accelerator Laboratory do Departamento de Energia dos EUA e a Sanford Underground Research Facility estão trabalhando juntos neste projeto científico internacional como parte de uma grande colaboração composta por mais de 1.400 cientistas e engenheiros de mais de 200 instituições em mais de 35 países e a Organização Europeia para Pesquisa Nuclear, conhecida como CERN.


Publicado em 22/08/2024 00h22

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