- DUNE-prosjektet søker å løse universets mysterier gjennom påvisning av nøytrinoer.
- Det internasjonale eksperimentet har bred deltakelse, med mer enn 1.400 forskere fra 30 land.
- Gigantiske flytende argon-detektorer i South Dakota vil være nøkkelen til prosjektets suksess.
- Spania bidrar til utviklingen av avansert teknologi og dataanalyse innenfor dette banebrytende prosjektet.
Universet forblir et mysterium for menneskeheten, og et av de mest ambisiøse prosjektene for å avdekke dets hemmeligheter er DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment). Dette eksperimentet har som mål å lære mer om egenskapene til nøytrinoer, de nesten umerkelige subatomære partiklene som krysser jorden uten nesten ikke å samhandle med materie. Siden oppdagelsen deres har nøytrinoer fascinert forskere over hele verden, og nå, som involverer mer enn 1.400 forskere fra 30 land, forventes DUNE-prosjektet å tilby svar som kan endre vår forståelse av universet.
SANDDYNE, ledet av Fermilab i USA, er ikke et hvilket som helst eksperiment. Dette er et kolossalt internasjonalt samarbeid som inkluderer etableringen av to nøkkelanlegg i USA: en i Fermilab, nær Chicago, og en annen i Sanford Underground Research Facility (SURF) i South Dakota, på 1.500 meters dyp under jorden. Formålet med dette prosjektet er å fange opp og undersøke svingningene til nøytrinoer, det vil si hvordan de endrer seg fra en type til en annen når de reiser.
For å oppnå dette, gigantiske detektorer laget av flytende argon, i stand til å fange nøytrinoer med enestående presisjon. Hver av disse detektorene vil kunne inneholde 67.000 15 tonn flytende argon, noe som tilsvarer rundt XNUMX fulle olympiske svømmebassenger. Nøytrinoer, selv om de er nesten ufarlige i deres interaksjon med materie, produserer små mengder lys når de kolliderer med argon, noe som vil tillate forskere å analysere disse kollisjonene og oppdage partiklene.
Betydningen av nøytrinoer for å forstå universet
Nøytrinoer er grunnleggende for å forstå hvordan universet slik vi kjenner det i dag ble dannet. Disse partiklene, generert både i Big Bang Som i sammenbruddet av stjerner, er de så små og unnvikende at av hver milliard nøytrinoer som passerer gjennom kroppen vår daglig, er det nesten ingen som samhandler med atomer eller molekyler. Gjennom årene har fysikere utviklet avanserte verktøy og teknologier for å fange og studere dem, men det er fortsatt en utfordring.
Det faktum at nøytrinoer ikke reagerer på elektromagnetisk interaksjon som andre partikler har også gitt dem kallenavnet "spøkelsespartikler". Dette kallenavnet er ikke overraskende med tanke på hvor vanskelig det er å oppdage dem. Imidlertid kan studien avsløre hvorfor det er mer materie enn antimaterie i universet, et mysterium i moderne fysikk som ennå ikke er løst. Hvis DUNE lykkes, kan det kaste lys over dette kosmiske mysteriet.
Spanias rolle i DUNE-prosjektet
Spania spiller en viktig rolle i dette internasjonale eksperimentet. Vårt land bidrar gjennom flere forskningsgrupper, inkludert Senter for energi, miljø og teknologisk forskning (CIEMAT) og flere universiteter som Universitetet i Vigo og Universitetet i Granada. Spania har vært involvert i prosjektet siden oppstarten i 2015 og representerer 4 % av det internasjonale samarbeidet.
Et av de største spanske bidragene er i utviklingen av avanserte teknologier for detektorer, for eksempel deteksjonssystemer. lysdeteksjon og temperaturkontroll, nøkler i analysen av nøytrinosignaler. I tillegg deltar Spania også i datasimulering og i utarbeidelsen av fysikkprogrammet. Disse fremskrittene vil tillate detektorene, både de ved CERN og SURF-anlegget, å fungere optimalt og gi nøyaktige og viktige data for forskning.
Hvor langt kan DUNE gå?
Fremtiden for nøytrinoforskning er enorm, og DUNE er posisjonert som et av de mest avantgardeprosjektene for å utforske den. Presisjonen og deteksjonskapasiteten til anleggene som forberedes kan for eksempel tillate deteksjon av nøytrinoer fra ekstreme fenomener som kollaps av stjerner eller supernovaer. På samme måte når man sammenligner nøytrinoer og antinøytrinoer, vil det være mulig å analysere forskjellene mellom materie og antimaterie, det fenomenet som tillot materiens (og oss) overlevelse etter Big Bang.
Eksperimentet, anslått til rundt 3.000 millioner dollar, står overfor flere teknologiske og økonomiske utfordringer, men forventningene er store. Det forventes at innen 2031, når detektoren er fullt operativ, vil en ny æra i studiet av disse unnvikende partiklene begynne og de første resultatene vil bli oppnådd som kan revolusjonere fysikken slik vi forstår det i dag.
Forskning på nøytrinoer er uten tvil et av de mest komplekse, men også et av de mest spennende feltene i moderne fysikk. Fremskrittene som er gjort med DUNE vil ikke bare øke vår forståelse av universet, men kan også åpne dører til nye teknologier og applikasjoner som vi fortsatt ikke kan forestille oss. Løsningene som dette internasjonale prosjektet vil gi oss vil uten tvil være nøkkelen til ny utvikling innen vitenskap og teknologi i de kommende tiårene.