Más de un siglo después de que los mineros de oro se sintieran atraídos por Lead, Dakota del Sur, la antigua mina Homestake de la localidad está atrayendo a científicos que persiguen un tipo de descubrimiento diferente. Está previsto que comience la construcción del Experimento de Neutrinos del Subsuelo Profundo, conocido como Dune, dentro de cavernas situadas aproximadamente a una milla bajo las Black Hills.
El proyecto implicará ensamblar cuatro detectores enormes fabricados con más de 4.000 toneladas de acero. En conjunto, contendrán 70.000 toneladas de argón líquido enfriado a unos -200 °C. Se espera que la construcción de los detectores tarde casi tres años, seguidos de otro año para llenarlos de argón.
Una vez operativo, Dune detectará neutrinos, partículas casi sin masa que rara vez interactúan con la materia. Alrededor de un billón atraviesa el cuerpo humano cada segundo sin ser detectado. El experimento estudiará neutrinos procedentes del Sol y de acontecimientos estelares lejanos, así como partículas enviadas en un potente haz desde Fermilab, cerca de Chicago, a través de unos 800 millas (1.300 km) de la Tierra.
Cuando un neutrino colisiona con un átomo de argón, produce un destello de luz y una señal eléctrica. Al analizar estos acontecimientos, los investigadores esperan comprender mejor las distintas masas de las partículas y su capacidad para cambiar entre tres variedades, un fenómeno conocido como oscilación.
Los resultados podrían abordar grandes preguntas de la física, incluida la razón por la que el universo contiene materia en lugar de cantidades iguales de materia y antimateria. Dune buscará pequeñas diferencias entre neutrinos y antineutrinos que podrían ayudar a explicar este desequilibrio. También investigará los neutrinos producidos por explosiones estelares y la formación de agujeros negros.
El lugar tiene una historia notable en la investigación de neutrinos. En la década de 1960, el físico Ray Davis utilizó un detector situado en las profundidades de la mina para registrar por primera vez neutrinos procedentes del Sol. Después de que la mina cerrara en 2001, fue convertida en el Sanford Underground Research Facility, que ahora alberga Dune y otros experimentos, incluido Lux-Zeplin.
El proyecto Dune, liderado por Estados Unidos, cuenta con socios internacionales, y el Reino Unido aporta componentes de los detectores, sistemas informáticos y el objetivo de grafito utilizado para generar el haz de neutrinos de Fermilab. Los científicos describen la instalación como un importante desafío de ingeniería, comparable a construir un barco bajo tierra.
Para Lead, la transformación representa un cambio: de extraer recursos bajo la Tierra a utilizar el emplazamiento subterráneo para estudiar el universo. Las autoridades locales y los investigadores afirman que la instalación está trayendo nueva actividad científica, trabajadores y oportunidades a la comunidad.
Fonti: The Guardian Science.