O Departamento de Física da Universidade de Oxford desempenhará um papel fundamental em uma instalação científica global que pode mudar nossa compreensão do universo.

O Reino Unido está investindo £ 65 milhões na iniciativa, que terá sede nos Estados Unidos e poderá garantir a posição da Grã-Bretanha como o parceiro de pesquisa internacional de escolha.

O Ministro da Ciência e Universidades do Reino Unido, Jo Johnson, assinou hoje o acordo com o Departamento de Energia dos EUA para investir a quantia na Instalação de Neutrinos de Linha de Base Longa (LBNF) e no Experimento Subterrâneo de Neutrinos (DUNE). DUNE vai estudar as propriedades de partículas misteriosas chamadas neutrinos, o que poderia ajudar a explicar mais sobre como o universo funciona e por que a matéria existe.

O Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia (STFC) do Reino Unido administrará o investimento do Reino Unido na instalação internacional, dando aos cientistas e engenheiros do Reino Unido a chance de assumir um papel de liderança no gerenciamento e desenvolvimento do detector DUNE far e da linha de feixe LBNF e no desenvolvimento do acelerador PIP-II associado.

O LBNF será o feixe de neutrinos de alta energia mais intenso do mundo. Ele vai disparar neutrinos a 1.300 km do Fermilab em Illinois em direção a 70, Detector DUNE de 000 toneladas no Sanford Underground Research Facility (SURF) em Dakota do Sul para estudar as oscilações de neutrinos. Uma vez construído, ele funcionará por pelo menos 15 anos, realizando um amplo e empolgante programa de ciências.

Professor Ian Shipsey, Chefe de Física de Partículas em Oxford, disse:'Os neutrinos são a segunda partícula mais comum no universo e, no entanto, hoje sabemos mais sobre a partícula de Higgs recentemente descoberta do que sobre os neutrinos. Muito do que sabemos, Contudo, foi meticulosamente montado ao longo de muitos anos em experimentos de neutrinos muito inteligentes, nos quais os físicos de Oxford desempenharam um papel de liderança.

'Estou emocionado que o acordo que acabou de ser assinado entre os EUA e o Reino Unido permitirá que muitos físicos do Reino Unido, incluindo meus brilhantes colegas de Oxford e especialistas em neutrinos, o Professor Giles Barr e o Professor Alfons Weber, continuem a aprender mais sobre neutrinos através da participação no que é indiscutivelmente o experimento mais ambicioso já realizado para estudá-los '.

Prof. Alfons Weber, o investigador principal do projeto no Reino Unido, disse:'Este é um sonho que se tornou realidade. Temos trabalhado muito nos últimos anos para desenvolver as técnicas necessárias para poder construir esse experimento. Nossos parceiros no norte se concentraram nas estruturas de leitura, enquanto nós em Oxford assumimos a liderança no desenvolvimento do sistema de aquisição de dados.

“Temos uma equipe excelente que surgiu com soluções inovadoras. Esses detectores têm que ser enormes, pois os neutrinos interagem muito raramente. Você tem que otimizar o custo para que possamos construir o maior detector possível, mas, ao mesmo tempo, deve ser sensível o suficiente para ser capaz de medir essas interações fracas. Agora estou organizando um estudo de projeto para especificar o detector próximo, que é uma ferramenta essencial para caracterizar o feixe de neutrinos e as interações. '

O Prof. Giles Barr liderou o grupo de design de aquisição de dados do projeto internacional nos últimos quatro anos. Sob sua liderança, a colaboração desenvolveu os conceitos para lidar com o grande conjunto de dados deste 70, Detector de 000 toneladas. Ele supervisionou a primeira implementação e testes e agora está fortemente envolvido no comissionamento do mais recente protótipo em escala real em um feixe de teste no CERN. Comentando sobre seu papel no experimento, ele disse:'É empolgante trabalhar com pessoas locais e internacionais que têm experiência e imaginação para extrair o máximo de desempenho de alguns de alta tecnologia, componentes eletrônicos modernos.

'O detector irá gerar mais de um TeraByte de dados brutos a cada segundo por mais de 20 anos e é nosso trabalho encontrar e manter as partes dos dados que mostram os neutrinos interagindo no detector -' a agulha no palheiro '.

A comunidade de pesquisa do Reino Unido já é um grande contribuinte para a colaboração DUNE, com 14 universidades do Reino Unido e dois laboratórios STFC fornecendo conhecimentos e componentes essenciais para o experimento e instalação. Isso varia desde o alvo de produção de neutrino de alta potência, os planos de leitura e sistemas de aquisição de dados para o software de reconstrução.

Um aspecto que os cientistas do DUNE procurarão são as diferenças de comportamento entre os neutrinos e seus equivalentes de antimatéria, antineutrinos, o que poderia nos dar pistas sobre por que vivemos em um universo dominado pela matéria - em outras palavras, porque estamos todos aqui, em vez de ter sido aniquilado logo após o Big Bang. DUNE também observará os neutrinos produzidos quando uma estrela explode, que poderia revelar a formação de estrelas de nêutrons e buracos negros, e investigará se os prótons vivem para sempre ou eventualmente decaem, trazendo-nos mais perto de cumprir o sonho de Einstein de uma grande teoria unificada.

O experimento DUNE atrairá estudantes e jovens cientistas de todo o mundo, ajudando a fomentar a próxima geração de líderes no campo e a manter a força de trabalho científica altamente qualificada em todo o mundo.