A legmélyebb laboratórium feltárja a világegyetem titkait
A bányászok faluja, amely alatt számos Homestake-szakasz épült. Nyitott bánya is látható, de nem olyan mélyen, mint maga a bánya, amelynek egyszerűsített rendszere látható itt (a Homestake és az lbl.gov Sanford Underground Laboratórium fotója és illusztrációja).
Így született meg a Deep Underground Science és Engineering Lab (DUSEL) projekt - sőt, különböző laboratóriumok egész hálózata, ahol több egyetem szakemberei is dolgozni fognak. Hivatalosan megnyitotta tegnap a Homestake-i Sanford Underground Laboratóriumot - csak egy része elérte az első megvalósítását.
By the way, itt a tanulmányokat már elvégezték. Így 1960-ban az amerikai fizikus Ray Davis (Raymond Davis) segítségével egy hatalmas érzékelő szerelt a barlangban 4850 láb, elkapta az első nap neutrínók (Homestake kísérlet).
Bal fölött: Ray Davis ellenőrzi a neutrínó detektort. 1965 év. Az alábbiakban: a Davis-esetek utódai 4850 láb alatt dominálnak (a Homestake-i Sanford Underground Laboratórium, Bill Harlan / SDSTA).
De azóta sok víz folyik a híd alatt. Víz, és először ki kellett szivattyúznia. Csak a közelmúltban, a szintje a 4850-es jel alatt volt lecsökkentve (jelenleg kb. 5000 láb a Föld felszínénél), és a megnyitott régi alagutakban a kutatási komplexum elrendezése kezdett forrni.
Bár a bánya sok részén van egy félelmetes helyzet, de fokozatosan visszatér az élet (fotók Jack Stratton, Bill Harlan / SDSTA).
Az első itt építeni kell a detektor Large Underground Xenon - LUX.
Segítségével a fizikusok remélik, hogy elkapják a sötét anyag részecskéit. nagy szerepet játszott a világegyetem fejlődésében (például anélkül, hogy a galaxisok aligha alakultak volna ki).
LUX telepítés, elhelyezés és az aktuális érzékelő (az oldalsávon) (illusztráció Sanford Underground Laboratory at Homestake).
A Homestake bánya mélységei ideálisak ehhez, hiszen a sziklák vastagsága jól védi a kozmikus sugarakat, amelyek teljesen elnyomják a túlérzékeny érzékelőket.
Az utóbbiaknak meg kell találniuk a Wimp (a sötét anyag részecske számára) rendkívül ritka és gyenge (és eddig hipotetikus) ütközését 300 kilogramm folyékony xenonnal.
Bányászok az 1950-es, a tudósok az 1960-as, ismét a bányászok, víz, víz, víz, és a tudósok újra korunkban - a történelem, a bánya gazdag fordulatok (fotók Sanford Underground Laboratory Homestake, Bill Harlan / SDSTA).
Az új detektor 100-szor érzékenyebb lesz, mint a Wimp-nek a korábban megfogott beállításai, magyarázzák a tudósok. A LUX ugyanabba a "Davis barlangba" kerül, ahol egyszer állt a történelmi környezet, amely elnyelte a neutrínókat a Napból. A LUX körülbelül egy éve kezd dolgozni.
A sötét anya elkapásának lehetősége biztató. De sokkal több munka folyik itt, ha a Kongresszus és a Fehér Ház jóváhagyja a DUSEL projekt további finanszírozását (összesen 550 millió dollárra becsülik).
A laboratórium "névleges" megnyitásának ünnepségét közvetlenül a jövő komplexumának helyén - 4850 láb mélységben végezték. De bár kevés érdekeset látni - a dolgozók továbbra is erősítik a falakat, megkötik az áramellátó kábeleket és megoldják más műszaki problémákat. Alatta: "Arany, talán nincs több, legalábbis a visszaigényelhető mennyiségekben. De azt hiszem, több itt van Nobel-díj "- jegyezte meg az államtitkár a laboratórium megnyitásakor (a Homestake-i Sanford Underground Laboratórium fotói, Steve McEnroe).
Végül is a Homestake 4850-es labirintusa nem ér véget - egyébként mi lenne a rekord? A világ egyes országaiban ugyanazok a neutrínó megfigyelőközpontok 1,6-2 km mélységben élhetnek (például az Egyesült Nemzetek és Nagy-Britannia részvételével Kanadában épített SNO-t).
De az a tény, hogy a bánya alsó pontja 8000 láb (2438 méter) szinttel fekszik a Föld felszínénél!
A DUSEL komplexum általános terve (Zina Deretsky, Nemzeti Tudományos Alapítvány illusztrációja).
Összességében DUSEL kell alapul szolgálhat a kísérletek nem csak az asztrofizika (keresni a sötét anyag részecskék - némelyik), hanem a geológiai, hidrológiai, biológia, fizika, biokémia, geo-mérnöki és egyéb területeken.
Például a biológusok lesz keres itt extremofil baktériumok, mint például azok, amelyek jól megélnek a aranybánya Dél-Afrikában, és a mérnökök kísérleteznek építési technológiák „mély” földalatti gyárak, tervezett létrehozását ultra-tiszta anyagok.
És a DUSEL alagútban lévő berendezéseket különböző szinteken kell elhelyezni - nagyon kicsi mélységektől (csak néhány méter) és a gigantikus komplexum aljától.
Amellett, hogy az észlelési sötét anyag részecskék esetében Nigra dombok jelennek neutrínó detektorok, és így tovább - a létesítmény, amely megpróbálja elkapni abszolút „illuzórikus” események, mint például a proton bomlás vagy Neutrinoless kettős béta-bomlás.
A következő évtizedekben a laboratóriumnak a világ egyik legnagyobb kutatóhelyévé kell válnia. Nyilvánvalóan így marad, amíg a bányaipar egy másik kibelezett bányát el nem enged.