p Uma grande equipe internacional de pesquisadores - incluindo cientistas da Kansas State University - está se voltando para partículas minúsculas para resolver grandes questões sobre a matéria escura, buracos negros e as origens do universo. p O Experimento Deep Underground Neutrino, ou DUNE, visa responder a essas perguntas, detectando e estudando neutrinos. Sexta-feira, 21 de julho marcou o início da construção da Instalação de Neutrinos de Linha de Base Longa, que vai abrigar DUNE.

p A instalação de neutrinos enviará partículas de 800 milhas através da Terra de Chicago para um detector de milhas de profundidade em Dakota do Sul. Pesquisadores da Kansas State University estão envolvidos na organização do projeto e estão desenvolvendo o sistema de alta tensão do experimento.

p "Em nível nacional, DUNE é o projeto de maior prioridade no Escritório de Física de Altas Energias do Departamento de Energia dos EUA, "disse Tim Bolton, professor de física. "É importante para nós nos envolvermos com a comunidade científica internacional em projetos inovadores como este."

p Bolton está servindo na equipe de liderança que está organizando o experimento e Glenn Horton-Smith, professor de física, está ajudando a desenvolver o sistema de alta tensão do experimento. Bolton e Horton-Smith são especialistas em alta energia experimental e física de partículas e estão envolvidos desde as primeiras fases de planejamento do DUNE. Outros pesquisadores universitários envolvidos incluem Ajib Paudel, estudante de doutorado em física, Nepal; Heng-ye Liao, pós-doutorado em física; e o Laboratório de Design de Eletrônica, liderado pelos engenheiros Tim Sobering e Russell Taylor.

p “Este projeto nos permite mapear áreas inexploradas, "Horton-Smith disse." Podemos ganhar conhecimento em física fundamental, bem como no universo primitivo. "

p DUNE é uma grande colaboração internacional de cerca de 1, 000 cientistas e engenheiros de 30 países. A Instalação de Neutrinos de Linha de Base Longa da DUNE envolve duas instalações dos EUA:O Laboratório Nacional de Aceleração Fermi do Departamento de Energia dos EUA em Illinois enviará um feixe de neutrinos por 800 milhas através da terra para a Instalação de Pesquisa Subterrânea de Sanford em Dakota do Sul.

p Durante o processo de construção de 10 anos, trabalhadores vão escavar mais de 800, 000 toneladas de rocha para criar enormes cavernas subterrâneas para enormes detectores de partículas, que permitirá aos pesquisadores estudar e compreender os neutrinos. Neutrinos são as partículas de matéria mais abundantes no universo, no entanto, muito pouco se sabe sobre seu papel na evolução do universo. Os cientistas vão estudar as interações que os neutrinos fazem com os átomos de argônio para aprender mais sobre essas partículas elusivas, porém abundantes.

p Pesquisadores da Kansas State University estão desenvolvendo o sistema de alta tensão para o detector no Sanford Underground Research Facility, em South Dakota. O detector de quatro andares ficará quase um quilômetro abaixo do solo e cheio de argônio líquido. Os pesquisadores da universidade desenvolveram um sistema que gerencia e distribui com segurança tensões de mais de 100, 000 volts e cria um campo elétrico igual entre os dois grandes eletrodos que compõem o detector.

p Os pesquisadores da universidade também estiveram envolvidos na construção do sistema de alta tensão, que deve ser dobrado para caber em um pequeno espaço e, em seguida, desdobrado, mantendo as conexões elétricas.

p "É como construir um navio em uma garrafa, "Horton-Smith disse." Envolveu muita engenharia e física para garantir que este projeto mantenha uma conexão confiável durante o processo de construção. "

p Para se preparar para DUNE, os pesquisadores estão participando de um teste de protótipo menor que está sendo montado no CERN, a Organização Europeia para Pesquisa Nuclear, perto de Genebra. Os físicos universitários estiveram envolvidos no projeto, testando, entrega e produção do sistema de alta tensão para o protótipo. A equipe analisará os dados do protótipo e fará melhorias no projeto antes de instalar o sistema real de alta tensão na Instalação de Neutrinos de Linha de Base Longa durante os estágios posteriores de construção.

p Quando a instalação de neutrino está instalada e funcionando, Bolton, Horton-Smith e os outros pesquisadores universitários esperam que os cientistas aprendam mais sobre a relação entre matéria e antimatéria. Embora tudo seja feito de matéria, seu parceiro oposto - a antimatéria - é muito raro e só pode ser criado pela física de alta energia. A pesquisa DUNE pode ajudar a resolver um grande enigma da física:por que o universo é feito de toda matéria quando poderia ser uma mistura igual de matéria e antimatéria?

p "É um grande quebra-cabeça entender como as regras da física se aplicam a uma escala muito grande, "Bolton disse." Este projeto é um investimento de longo prazo, mas há muitos benefícios à medida que você aprende mais sobre as maneiras fundamentais como a natureza funciona. "