W tych jaskiniach zmieściłoby się spore osiedle. Szukają w nich odpowiedzi o sens wszystkiego

Neutrina to słabo oddziałujące z materią cząstki elementarne, które obficie występują we Wszechświecie. Powstają w wyniku reakcji termojądrowych w jądrze gwiazd oraz podczas eksplozji masywnych, umierających gwiazd. Mimo ich wszechobecności wiedza na ich temat jest nadal ograniczona. Eksperyment DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) ma za zadanie to zmienić.

DUNE to projekt o wartości przynajmniej 3 mld dol., prowadzony przez naukowców z Amerykańskiego Departamentu Energii w Fermilab. Celem tego ambitnego przedsięwzięcia są neutrina. Te mikroskopijne byty, pozbawione ładunku elektrycznego, bez przerwy niepostrzeżenie przemierzają naszą rzeczywistość.

Jeśli uniesiecie rękę i wystawicie kciuk, to przeleci przez niego 60 mld neutrin ze Słońca co sekundę. Także w nocy, bo nasza planeta jest dla neutrin przezroczysta. To właśnie te tajemnicze cząstki mogą być kluczem do odkrycia największych sekretów wszechświata - od wydarzeń tuż po Wielkim Wybuchu po obserwację narodzin czarnej dziury.

Więcej o niezwykłych eksperymentach naukowych przeczytasz na Spider`s Web:

W ramach eksperymentu DUNE wybudowano w Południowej Dakocie, 1,5 km pod ziemią, trzy podziemne jaskinie mające 150 m długości. Każda z nich jest tyle wysoka, że mogłaby pomieścić siedmiopiętrowy budynek. Żeby je utworzyć, potrzeba było usunąć 800 tys. t skały. Umieszczono w nich potężny detektor neutrin.

Eksperyment DUNE będzie się składać z dwóch detektorów. Jeden będzie rejestrował interakcje cząstek w pobliżu źródła wiązki, która zostanie wystrzelona w Fermi National Accelerator Laboratory w Batavia w stanie Illinois. Drugi, znacznie większy detektor zostanie zainstalowany ponad kilometr pod ziemią w Sanford Underground Research Laboratory w Lead w Południowej Dakocie - 1300 km od źródła wiązki. To tam powstały właśnie podziemne jaskinie. Grafikę przedstawiającą planowany przebieg eksperymentu zobaczycie niżej.  

Budowa tunelu i eksperyment, który się w nim odbędzie, to wyzwanie na miarę XXI wieku. To nie tylko ogromne przedsięwzięcie naukowe, ale też symbol międzynarodowej współpracy. W projekcie uczestniczy 1400 naukowców z ponad 30 krajów.

Czy neutrina mogą być przyczyną tego, że wszechświat składa się z materii, a nie z antymaterii? Na to właśnie pytanie będą usiłowali odpowiedzieć naukowcy z całego świata. Eksperyment DUNE ma przede wszystkim ustalić, czy neutrina mogą stanowić klucz do zrozumienia asymetrii materii i antymaterii we Wszechświecie, w którym przeważa materia.

Badania skoncentrują się także na analizie i wykrywaniu neutrin pochodzących z wybuchu supernowych. Potencjalne wyniki mogą rzucić zupełnie nowe światło na zjawiska fizyczne, które znamy, i tym samym zrewolucjonizować wiele teorii o Wszechświecie i powstaniu materii. Eksperyment DUNE ma się rozpocząć w 2028 r.

Czy odkrycie tajemnic Wszechświata jest w zasięgu ręki? Budowa tunelu w Dakocie Południowej to krok w nieznane. Eksperyment, który się tam odbędzie, może przynieść przełomowe odkrycia i uchylić rąbka tajemnicy nad naturą neutrin. To historia, która śledzi każdy miłośnik kosmosu i z niecierpliwością czeka na jej finał.