El detector de neutrinos de argón líquido más grande del mundo acaba de grabar sus primeras pistas de partículas, lo que señala el comienzo de un nuevo capítulo en la historia del Experimento internacional de neutrinos subterráneos profundos DUNE.
La misión científica de DUNE está dedicada a descubrir los misterios de los neutrinos, las partículas de materia más abundantes y más misteriosas del universo. Los neutrinos nos rodean, pero sabemos muy poco sobre ellos. Los científicos de la colaboración DUNE piensan que los neutrinospuede ayudar a responder una de las preguntas más apremiantes de la física: por qué vivimos en un universo dominado por la materia. En otras palabras, por qué estamos aquí.
El enorme detector ProtoDUNE, del tamaño de una casa de tres pisos y la forma de un cubo gigantesco, fue construido en el CERN, el Laboratorio Europeo de Física de Partículas, como el primero de dos prototipos de lo que será mucho,detector mucho más grande para el proyecto DUNE, organizado por el Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi del Departamento de Energía de los Estados Unidos en los Estados Unidos. Cuando los primeros módulos detectores DUNE registren datos en 2026, cada uno será 20 veces más grande que estos prototipos.
Es la primera vez que el CERN está invirtiendo en infraestructura y desarrollo de detectores para un proyecto de física de partículas en los Estados Unidos.
El primer detector ProtoDUNE tardó dos años en construirse y ocho semanas en llenarse con 800 toneladas de argón líquido, que debe mantenerse a temperaturas inferiores a -184 grados Celsius -300 grados Fahrenheit. El detector registra rastros de partículas en eseargón, a partir de rayos cósmicos y un haz creado en el complejo acelerador del CERN. Ahora que se han visto las primeras pistas, los científicos operarán el detector durante los próximos meses para probar la tecnología en profundidad.
"Hace solo dos años completamos el nuevo edificio en el CERN para albergar dos detectores prototipo a gran escala que forman los bloques de construcción para DUNE", dijo Marzio Nessi, jefe de la Plataforma de Neutrinos en el CERN. "Ahora tenemos el primer detectortomando datos hermosos, y el segundo detector, que utiliza un enfoque diferente de la tecnología de argón líquido, estará en línea en unos meses ".
La tecnología del primer detector ProtoDUNE será la misma que se utilizará para el primero de los módulos detectores DUNE en los Estados Unidos, que se construirá a una milla bajo tierra en la Instalación de Investigación Subterránea de Sanford en Dakota del Sur. Más de 1,000 científicose ingenieros de 32 países en los cinco continentes África, Asia, Europa, América del Norte y América del Sur están trabajando en el desarrollo, diseño y construcción de los detectores DUNE. Se realizó la ceremonia de inauguración de las cavernas que albergarán el experimento.en julio de 2017.
"Ver las primeras pistas de partículas es un gran éxito para toda la colaboración de DUNE", dijo el co-portavoz de DUNE, Stefan Soldner-Rembold, de la Universidad de Manchester, Reino Unido. "DUNE es la mayor colaboración de científicos que trabajan en la investigación de neutrinos en elmundo, con la intención de crear un experimento de vanguardia que podría cambiar la forma en que vemos el universo ".
Cuando los neutrinos ingresan a los detectores y se estrellan contra los núcleos de argón, producen partículas cargadas. Estas partículas dejan rastros de ionización en el líquido, que pueden verse mediante sofisticados sistemas de seguimiento capaces de crear imágenes tridimensionales de procesos subatómicos invisibles.Una animación de cómo funcionan los detectores DUNE y ProtoDUNE, junto con otros videos sobre DUNE, está disponible aquí.
"El CERN está orgulloso del éxito de la Plataforma Neutrino y entusiasmado por ser socio en DUNE, junto con instituciones y universidades de sus Estados miembros y más allá", dijo Fabiola Gianotti, Director General del CERN. "Estos primeros resultados de ProtoDUNEson un buen ejemplo de lo que se puede lograr cuando los laboratorios de todo el mundo colaboran. La investigación con DUNE es complementaria a la investigación realizada por el LHC y otros experimentos en el CERN; juntos tienen un gran potencial para responder algunas de las preguntas pendientes en física de partículas hoy"
DUNE no solo estudiará neutrinos, sino también sus homólogos de antimateria. Los científicos buscarán diferencias en el comportamiento entre neutrinos y antineutrinos, lo que podría darnos pistas de por qué el universo visible está dominado por la materia. DUNE también estará atento a los neutrinosproducido cuando una estrella explota, lo que podría revelar la formación de estrellas de neutrones y agujeros negros, e investigará si los protones viven para siempre o eventualmente se descomponen. Observar la descomposición de protones nos acercaría al cumplimiento del sueño de Einstein de una gran teoría unificada.
"DUNE es el futuro de la investigación de neutrinos", dijo el director de Fermilab, Nigel Lockyer. "Fermilab está entusiasmado de organizar un experimento internacional con un vasto potencial para nuevos descubrimientos y de continuar nuestra larga asociación con el CERN, tanto en el proyecto DUNE como en elen el Gran Colisionador de Hadrones "
Para obtener más información sobre el Experimento de neutrinos subterráneos profundos, la Instalación de neutrinos de línea de base larga que albergará el experimento y el proyecto del acelerador de partículas PIP-II en Fermilab que alimentará el haz de neutrinos para el experimento, visite http://www.fnal.gov/dune .
DUNE comprende 175 instituciones de 32 países: Armenia, Brasil, Bulgaria, Canadá, Chile, China, Colombia, República Checa, Finlandia, Francia, Grecia, India, Irán, Italia, Japón, Madagascar, México, Países Bajos, Paraguay, Perú, Polonia, Portugal, Rumania, Rusia, Corea del Sur, España, Suecia, Suiza, Turquía, Ucrania, Reino Unido y Estados Unidos. El informe de diseño provisional de DUNE proporciona una descripción detallada de las tecnologías que se utilizarán para los detectores DUNE.Más información está en dunescience.org .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Nacional Brookhaven . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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