В золотой шахте на глубине 1,5 километра начали собирать гигантский детектор нейтрино

На глубине почти 1,5 километра, в бывшей золотой шахте в Южной Дакоте, начался монтаж криостатов эксперимента DUNE — одного из крупнейших проектов в физике частиц. Работы ведут американская лаборатория Fermilab, ЦЕРН и подземная лаборатория SURF. Детекторы должны помочь понять, как Вселенная приобрела нынешний вид после Большого взрыва и почему в ней вещества намного больше, чем антивещества.
Владимир Губайловский
Владимир Губайловский
В золотой шахте на глубине 1,5 километра начали собирать гигантский детектор нейтрино
Строительство криостатов для детекторов началось в начале ноября силами специалистов из ЦЕРН, Fermilab и SURF. SURF
Нобелевский премия за ледяной телескоп нейтрино. 6 октября 2026 года Нобелевская премия по физике была присуждена Фрэнсису Хальцену из Висконсинского университета в Мэдисоне — за обсерваторию IceCube и открытие нейтрино высоких энергий космического происхождения. IceCube — кубический километр льда на Южном полюсе с тысячами вмороженных оптических датчиков: они ловят вспышки света от редких столкновений нейтрино с веществом.

В подземной лаборатории SURF в городке Лид в Южной Дакоте, США монтажные бригады собирают внешний каркас двух криостатов — огромных теплоизолированных емкостей для жидкого аргона. Каждый вместит около 17 тысяч тонн аргона, охлажденного примерно до −185 °C. Размеры одного криостата — 66 метров в длину, 19 в ширину и 18 в высоту: он длиннее «Боинга-747». Всего для двух модулей нужно 2600 стальных балок общей массой более 6200 тонн, и их по одной спускают с поверхности по шахтному стволу. Сейчас сборка идет в Южной пещере, а в Северную уже опускают конструкции второго криостата — его монтаж начнется в следующем году.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Один из криостатных модулей, в котором будет размещен детектор на жидком аргоне.

Один из криостатных модулей, в котором будет размещен детектор на жидком аргоне.

Fermilab
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Сталь — вклад ЦЕРН в натуральной форме. Европейская лаборатория отвечает за проектирование, логистику и установку криостатов, а их прототип, детектор ProtoDUNE, был построен на Нейтринной платформе ЦЕРНа. Коллаборация DUNE объединяет более 1500 исследователей, а для Fermilab проект, по словам директора лаборатории Норберта Холткампа — сегодня главный приоритет.

Продолжение ниже Продолжение

Пучок сквозь Землю

Стальные балки, предназначенные для криостатов DUNE, доставлены на глубину почти 1,5 км под землей и размещены в Южной пещере SURF в ожидании монтажа.

Стальные балки, предназначенные для криостатов DUNE, доставлены на глубину почти 1,5 км под землей и размещены в Южной пещере SURF в ожидании монтажа.

SURF

Когда установка заработает, ускоритель Fermilab под Чикаго будет посылать пучок нейтрино сквозь толщу Земли к детекторам в Южной Дакоте — за 1300 километров. Ближний детектор измерит частицы на старте, дальний — после долгого пути. Сравнивая данные, физики надеются увидеть, как нейтрино превращаются из одного типа в другой и различается ли это поведение у нейтрино и антинейтрино. Такое различие могло бы объяснить, почему после Большого взрыва вещество не аннигилировало целиком вместе с антивеществом и мир состоит из материи, а не из антиматерии

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Подземные работы планируют завершить к 2029 году, детекторы — к 2030-му. С этого момента команда примерно из 1800 ученых начнет регистрировать нейтрино от Солнца и из глубин космоса, а к 2031 году, после модернизации ускорителя PIP-II, в Южную Дакоту отправится и подземной пучок. Эксперимент рассчитан до конца 2040-х годов и, по словам директора SURF Майка Хедли, будет помогать развитию науки на протяжении поколений.

Загружаем