Os trabalhadores da escavação terminaram de esculpir o futuro lar dos gigantescos detectores de partículas para o Experimento Internacional Deep Underground Neutrino. Localizadas a 1,6 km abaixo da superfície, as três cavernas colossais estão no centro de um novo centro de pesquisa que abrange uma área subterrânea do tamanho de oito campos de futebol.

Organizado pelo Laboratório Nacional do Acelerador Fermi do Departamento de Energia dos EUA, os cientistas do DUNE estudarão o comportamento de partículas misteriosas conhecidas como neutrinos para resolver algumas das maiores questões sobre o nosso universo. Por que nosso universo é composto de matéria? Como uma estrela explodindo cria um buraco negro? Os neutrinos estão ligados à matéria escura ou a outras partículas desconhecidas?

As cavernas oferecem espaço para quatro grandes detectores de neutrinos – cada um deles do tamanho aproximado de um prédio de sete andares. Os detectores serão preenchidos com argônio líquido e registrarão a rara interação dos neutrinos com o líquido transparente.

Trilhões de neutrinos viajam pelo nosso corpo a cada segundo, sem que percebamos. Com o DUNE, os cientistas procurarão neutrinos em estrelas em explosão e examinarão o comportamento de um feixe de neutrinos produzido no Fermilab, localizado perto de Chicago, cerca de 1.300 quilômetros a leste das cavernas subterrâneas.

O feixe, produzido pela fonte de neutrinos mais intensa do mundo, viajará direto através da terra e das rochas do Fermilab até os detectores DUNE em Dakota do Sul. Nenhum túnel é necessário para o caminho dos neutrinos.

“A conclusão da escavação destas enormes cavernas é uma conquista significativa para este projeto”, disse o Diretor do Projeto dos EUA, Chris Mossey. "A conclusão desta etapa prepara o projeto para instalação dos detectores que começa ainda este ano e nos aproxima um passo mais rumo à concretização da visão de tornar realidade esta instalação subterrânea de classe mundial."

Equipes de engenharia, construção e escavação têm trabalhado 4.850 pés abaixo da superfície desde 2021 no Sanford Underground Research Facility, sede da porção de DUNE em Dakota do Sul. As equipes de construção desmontaram equipamentos pesados ​​de mineração e, peça por peça, transportaram-nos para o subsolo usando um poço existente.

No subsolo, os trabalhadores remontaram o equipamento e passaram quase dois anos explodindo e removendo rochas. Perto de 800.000 toneladas de rocha foram escavadas e transportadas do subsolo para uma antiga área de mineração acima do solo conhecida como Open Cut.

Os trabalhadores começarão em breve a equipar as cavernas com os sistemas necessários para a instalação dos detectores DUNE e para as operações diárias do centro de investigação. Ainda este ano, a equipe do projeto planeja iniciar a instalação da estrutura de aço isolada que abrigará o primeiro detector de neutrinos. O objetivo é ter o primeiro detector operacional antes do final de 2028.

"A conclusão das três grandes cavernas e de todas as derivações interligadas marca o fim de uma escavação realmente grande. O empreiteiro da escavação manteve um histórico de segurança exemplar trabalhando mais de um milhão de horas sem nenhum acidente com afastamento. Essa é uma grande conquista neste pesado indústria da construção", disse Michael Gemelli, do Fermilab, que gerenciou a escavação das cavernas pela Thyssen Mining.

"O sucesso desta fase do projeto pode ser atribuído ao trabalho seguro e dedicado dos trabalhadores da escavação, à formação multidisciplinar dos engenheiros do projeto e ao pessoal de apoio. Que conquista e marco notável para este projeto internacional."

Os cientistas do DUNE estão ansiosos para iniciar a instalação dos detectores de partículas. A colaboração DUNE, que inclui mais de 1.400 cientistas e engenheiros de mais de 200 instituições em 36 países, testou com sucesso a tecnologia e o processo de montagem do primeiro detector.

A produção em massa de seus componentes já começou. Os testes das tecnologias subjacentes a ambos os detectores estão em curso utilizando feixes de partículas no laboratório europeu CERN.

Fornecido pelo Fermi National Accelerator Laboratory