Suba para ver o sol

Essas fotos parecem capturas de tela de algum tipo de jogo de computador, mas este é um verdadeiro local de construção na masmorra. A 1,5 km de profundidade, a antiga mina de ouro mais profunda de Homeford na América do Norte abriga o Sanford Underground Research Facility.









Uma combinação bastante estranha: galerias subterrâneas e exploração espacial, no entanto, a localização exclusiva do laboratório permite estudos quase impossíveis ou muito difíceis na superfície.

A pesquisa astrofísica na mina começou nos anos 60, quando o químico Ray Davis começou experimentos para procurar neutrinos solares. Centenas de metros de rocha permitiram proteger detectores de fluxos de raios cósmicos, e apenas neutrinos generalizados podiam chegar lá. A pesquisa acabou sendo bem-sucedida; além disso, foi estabelecido que os conceitos existentes de neutrinos naquela época precisavam ser esclarecidos - as partículas realmente detectadas eram quase três vezes menos do que os modelos teóricos sugeridos. Este fenômeno tornou-se conhecido na ciência como o problema dos neutrinos solares.. No final do século XX, foi possível resolvê-lo através da detecção do efeito das oscilações de neutrinos. Por sua descoberta, Ray Davis recebeu o Prêmio Nobel em 2002.



Em 2001, a mina de Homestake se tornou inútil para a mineração de ouro e foi fechada. Quatro anos depois, os proprietários o transferiram para o estado de Dakota do Sul. Em 2005, o banqueiro milionário americano Denny Sanford destinou US $ 70 milhões para a construção do laboratório e US $ 45 milhões acrescentaram vários fundos científicos. Mais tarde, cientistas dos EUA e autoridades de Dakota do Sul propuseram ao Estado a criação de um complexo de pesquisa subterrânea no valor de US $ 1 bilhão. Os funcionários não apoiaram a idéia, mas o laboratório foi financiado pelo Ministério da Energia.



Com esses recursos, laboratórios científicos de pleno direito e até um campus foram construídos para que cientistas e estudantes pudessem viver diretamente no subsolo durante os experimentos.



Atualmente, o Sanford Underground Research Facility implementa pesquisas em três áreas.

Experimento de xenônio subterrâneo grande (LUX)



Pesquise partículas de matéria escura. A matéria escura é determinada indiretamente pelas massas de galáxias, no entanto, não se sabe diretamente qual é o seu veículo. Uma tonelada de tonelada de tanque de gás inerte líquido de xenônio está localizada na mina de Homestake. Teoricamente, os detectores colocados ao redor podem determinar a interação de partículas hipotéticas da matéria escura dos WIMPs (Weakly Interacting Massive Particle) com átomos de xenônio.





Até agora, esses eventos não foram registrados. Agora que o experimento foi desenvolvido, após uma parceria com o grupo britânico Zeplin, o resultado da equipe combinada LUX-Zeplin deve ser um detector VIMP de precisão sem precedentes. Experimento com



Majorana



Tentando pegar um antineutrino. Mais precisamente, esse experimento deve estabelecer que um neutrino é capaz de ser uma antipartícula em si - os chamados Majorana fermion . Dentro do bloco de chapas grossas de cobre de alta pureza, existem dezenas de detectores de cristal de germânio, que são teoricamente capazes de detectar o evento de decaimento beta duplo sem neutrinol, que confirmará a natureza Majorana do neutrino e comprovará a presença de massa nele.



Como no caso do experimento LUX, esses fenômenos ainda não foram registrados, embora estejam tentando pegá-los em vários outros laboratórios do mundo.

Sistema acelerador compacto para realização de pesquisas astrofísicas (CASPAR)



Um pequeno acelerador de partículas carregadas, que deve simular os processos nas estrelas, levando à formação de elementos químicos pesados. O acelerador criará um feixe direcionado de partículas de baixa energia; portanto, é importante que ele seja protegido dos fluxos naturais de partículas carregadas. Para a pureza do estudo, o experimento ocultou os raios cósmicos no subsolo e, para protegê-lo da radioatividade no solo, o laboratório possui paredes de meio metro revestidas com folhas de chumbo. O experimento ainda não foi lançado, mas os desenvolvedores já estão perto de lançar o programa.

O projeto Experimento de neutrinos subterrâneos profundos (DUNE) está atualmente sob consideração e aprovação, que deve ser o desenvolvimento e a continuação da busca por antineutrinos, registrando o decaimento beta duplo sem neutrinos. Desta vez, está planejado não capturar fluxos de neutrinos solares, mas registrar um fluxo de neutrinos criado artificialmente a partir de uma fonte subterrânea no laboratório Fermi por 1300 km.


O escopo do projeto é comparável ao Large Hadron Collider, em particular, inclui um reservatório para detectores cheios de 50 mil toneladas de argônio líquido. O custo do projeto é estimado em US $ 1 bilhão e, juntamente com os Estados Unidos, o Reino Unido manifestou vontade de participar.

Com base nos materiais da Space.com .

Aqui está uma reportagem fotográfica da contraparte russa.

Source: https://habr.com/ru/post/pt395279/