Mais de um século depois de os mineradores de ouro terem sido atraídos para Lead, Dakota do Sul, a antiga mina Homestake da cidade está atraindo cientistas que buscam um tipo diferente de descoberta. A construção do Deep Underground Neutrino Experiment, conhecido como Dune, está prestes a começar dentro de cavernas situadas aproximadamente a uma milha abaixo das Black Hills.
O projeto envolverá a montagem de quatro detectores enormes, feitos com mais de 4.000 toneladas de aço. Juntos, eles conterão 70.000 toneladas de argônio líquido resfriado a cerca de -200 °C. A construção dos detectores deverá levar quase três anos, seguida de mais um ano para enchê-los com argônio.
Quando estiver operacional, o Dune detectará neutrinos, partículas quase sem massa que raramente interagem com a matéria. Cerca de um trilhão atravessa o corpo humano a cada segundo sem ser percebido. O experimento examinará neutrinos provenientes do Sol e de eventos estelares distantes, bem como partículas enviadas por um poderoso feixe do Fermilab, perto de Chicago, através de cerca de 800 milhas (1.300 km) da Terra.
Quando um neutrino colide com um átomo de argônio, produz um clarão de luz e um sinal elétrico. Ao analisar esses eventos, os pesquisadores esperam compreender melhor as diferentes massas das partículas e sua capacidade de mudar entre três variedades, um fenômeno conhecido como oscilação.
As descobertas poderiam responder a grandes questões da física, incluindo por que o universo contém matéria em vez de quantidades iguais de matéria e antimatéria. O Dune buscará pequenas diferenças entre neutrinos e antineutrinos que possam ajudar a explicar esse desequilíbrio. Também investigará neutrinos produzidos por explosões estelares e pela formação de buracos negros.
O local tem uma história importante na pesquisa de neutrinos. Na década de 1960, o físico Ray Davis usou um detector nas profundezas da mina para registrar pela primeira vez neutrinos provenientes do Sol. Depois que a mina foi fechada em 2001, ela foi convertida na Sanford Underground Research Facility, que atualmente abriga o Dune e outros experimentos, incluindo o Lux-Zeplin.
O projeto Dune, liderado pelos EUA, tem parceiros internacionais, com o Reino Unido contribuindo com componentes dos detectores, sistemas de computação e o alvo de grafite usado para gerar o feixe de neutrinos do Fermilab. Os cientistas descrevem a instalação como um grande desafio de engenharia, comparável à construção de um navio no subsolo.
Para Lead, a transformação representa uma mudança da extração de recursos sob a Terra para o uso do local subterrâneo no estudo do universo. Autoridades locais e pesquisadores afirmam que a instalação está trazendo nova atividade científica, trabalhadores e oportunidades para a comunidade.
Fontes: The Guardian Science.