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Ciencia

Enormes cavernas excavadas para un nuevo acelerador de partículas en Dakota del Sur

La excavación ahora despeja el camino para los detectores de neutrinos del Fermilab.
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Probablemente estés emocionado por DUNE, no, no por ese. Estoy hablando del Experimento de neutrinos subterráneos profundos (DUNE), una milla más abajo. Lead, Dakota del Sur, donde se han excavado tres enormes cavernas para la última búsqueda mundial de las enigmáticas partículas.

Alrededor de 100 billones de neutrinos pasan a través de su cuerpo cada segundo, según el Observatorio de Neutrinos IceCube. Son las partículas más ligeras que tienen masa y, hasta donde sabemos, son fundamentales: no están formadas por partículas más pequeñas. bloques de construcción, según Fermilab.

DUNAes un proyecto organizado por el Laboratorio del Acelerador Nacional Fermi, o Fermilab. ¿Su objetivo? Detectar neutrinos, partículas subatómicas que solo interactúan con Materia normal a través de la fuerza nuclear débil. Los neutrinos podrían contener respuestas a algunas preguntas fundamentales, como por qué nuestro universo está compuesto de materia, o cómo nacen los agujeros negros. Podrían ofrecer pistas sobre la materia oscura, un tipo de masa aún más inescrutable cuya existencia es sólo conocido debido a sus interacciones gravitacionales con la materia ordinaria.

Pero, ¿por qué una búsqueda de neutrinos requirió la excavación de tres enormes cavernas a una milla (bueno, en realidad 4,850 pies) debajo de la superficie de la Tierra? Bueno, los detectores de neutrinos requieren un tamaño sustancial, siendo cada uno aproximadamente del tamaño de un edificio de siete pisos. Cada uno de los detectores estará lleno de 17.000 toneladas de argón líquido, enfriado a -229 grados Fahrenheit (-184 grados C), con el que interactúan los neutrinos, lo que permite a los físicos detectarlos.

Dos de las cavernas DUNE albergarán detectores y la tercera albergará servicios públicos para el funcionamiento de los detectores; todo el complejo subterráneo cubre una área de aproximadamente ocho campos de fútbol.

Caverna norte de DUNE.
Caverna norte de DUNE. Photo: Matthew Kapust, Sanford Underground Research Facility

Según el sitio web de IceCube, un neutrino tardaría unos 100 años en interactuar con un detector del tamaño de una persona. Por eso los detectores de neutrinos como IceCube (un kilómetro cúbico de hielo en la Antártida) y DUNE son de gran tamaño para mejorar la detectabilidad de neutrinos, de modo que los físicos no necesiten esperar un siglo para un simple fragmento de datos.

Se excavaron casi 800.000 toneladas de roca de las cavernas para crear espacio para los detectores. Los escombros fueron llevados a la superficie y poner en el Open Cut, una antigua zona minera al aire libre. (Desafortunadamente, estás ya no está permitido golpear pelotas de golf en el corte abierto.) El equipo DUNE espera que el primer detector esté operativo para 2029.

Más: Los físicos detectan neutrinos por primera vez utilizando un gran colisionador de hadrones

Este contenido ha sido traducido automáticamente del material original. Debido a los matices de la traducción automática, pueden existir ligeras diferencias.Para la versión original, haga clic aquí.

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