Negli Stati Uniti, in South Dakota, a Lead, sono stati completati gli scavi delle caverne che ospiteranno i giganteschi rivelatori di particelle dell’esperimento internazionale DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment), a cui lavorano anche scienziati e scienziate dell’INFN, fin dalla sua ideazione. Situate a un miglio sotto la superficie, le tre grandissime caverne ospiteranno una nuova infrastruttura di ricerca che si estenderà su un’area sotterranea grande quanto otto campi da calcio.
L’obiettivo dell’esperimento DUNE sarà studiare il comportamento dei neutrini per cercare le risposte ad alcune delle più fondamentali domande sul nostro universo: perché è composto di materia? Come una stella che esplode dà origine a un buco nero? I neutrini sono connessi alla materia oscura o ad altre particelle non ancora scoperte?
Nelle caverne saranno alloggiati quattro grandi rivelatori di neutrini, ciascuno delle dimensioni di un edificio di sette piani, che saranno riempiti di argon liquido e registreranno le rare interazioni dei neutrini con il liquido.
Con DUNE, le ricercatrici e i ricercatori cercheranno di rivelare i neutrini provenienti dalle stelle che esplodono ma studieranno anche il comportamento di un fascio di neutrini prodotto al Fermilab, vicino a Chicago, e che arriverà ai rivelatori dopo un percorso di circa 800 miglia.
Le squadre di ingegneria, costruzione e scavo lavorano dal 2021 nei pressi della Sanford Underground Research Facility, sede dell’esperimento DUNE in South Dakota. Le squadre di costruzione hanno smantellato pesanti attrezzature minerarie e, pezzo per pezzo, le hanno trasportate sottoterra utilizzando un pozzo esistente. Una volta sottoterra, hanno riassemblato l’attrezzatura e hanno trascorso quasi due anni a far saltare e rimuovere la roccia. Quasi 800.000 tonnellate di roccia sono state scavate e trasportate dal sottosuolo in un’ampia ex area mineraria fuori terra, chiamata Open Cut.
A breve, inizieranno i lavori per attrezzare le caverne con i sistemi necessari per l’installazione dei rivelatori di DUNE e per le operazioni quotidiane della struttura di ricerca: l’inizio dell’installazione della struttura in acciaio che ospiterà il primo rivelatore di neutrini è prevista iniziare già quest’anno, con l’obiettivo di rendere operativo il primo rivelatore dell’esperimento entro la fine del 2028.
Fotografie e video delle operazioni di scavo
Breve videoanimazione dell’esperimento DUNE
Breve videoanimazione sul percoso dei neutrini