Лаборатория подземной физики Ставэлла
| Учредил | 2022 |
|---|---|
| Тип исследования | Исследовательская лаборатория |
Область исследований | Физика, темная материя |
| Расположение | Ставелл , Виктория, Австралия 37 ° 04' ю.ш., 142 ° 49' в.д. / 37,07 ° ю.ш., 142,81 ° в.д. |
| Принадлежности | Университет Мельбурна Центр передового опыта физики элементарных частиц Австралийская организация ядерной науки и технологий Университет Аделаиды Итальянский национальный институт ядерной физики и физики элементарных частиц. |
| Веб-сайт | https://www.supl.org.au/ |
Лаборатория подземной физики Ставэлла ( SUPL ) — это лаборатория глубиной 1 км в золотом руднике Ставелла , расположенном в Ставелле , графство Северный Грампиан , штат Виктория , Австралия . Вместе с планируемой Глубокой экспериментальной площадкой Агуа-Негра (ANDES) на перевале Агуа-Негра это одна из двух подземных лабораторий физики элементарных частиц в Южном полушарии, которая будет проводить исследования темной материи . [1]
Проект представляет собой сотрудничество шести международных партнеров. Его возглавят Мельбурнский университет совместно с Технологическим университетом Суинберна , Университетом Аделаиды , Австралийским национальным университетом , Австралийской организацией ядерной науки и технологий ( ANSTO ) и Итальянским национальным институтом ядерной физики. [2]
Ожидается, что проект будет тесно сотрудничать с лабораторией Гран-Сассо в Италии. [3]
Строительство началось в 2019 году, [4] и хотя ожидалось, что оно будет завершено к концу 2021 года [5] из-за задержек из-за корпоративных слияний он открылся в августе 2022 года. [6]
Общая информация
[ редактировать ]Местоположение проекта в южном полушарии имеет отношение к возможному дифференциальному обнаружению предполагаемого вимп -ветра. Приборы Северного полушария показывают намеки на июньский «всплеск» возможных столкновений с темной материей. [7] что и ожидалось, учитывая вращение галактики, но трудно быть уверенным, что это не ложный сигнал из-за какого-то едва заметного сезонного воздействия окружающей среды. Местоположение в Южном полушарии, на противоположной стороне Земли с противоположными временами года, могло бы так или иначе помочь предоставить ценное подтверждение.
Во-вторых, различные частицы (видимо, из созвездия Лебедя ) [8] [9] прежде чем достичь приборов SUPL, пролетел бы через саму Землю. [10]
Наконец, его расположение в южном полушарии также делает его потенциально очень чувствительным к эффектам ежедневных изменений, которые могли бы стать убедительным доказательством самодействующей темной материи или темной материи со значительной скоростью остановки. [11] [12] [13]
Поскольку эксперименты с нейтрино не получают такой же выгоды от местоположения в Южном полушарии, а IceCube уже существует, маловероятно, что какие-либо детекторы нейтрино будут размещены в SUPL.
Финансирование
[ редактировать ]Первая фаза проекта получила долларов финансирование в размере 1,75 миллиона из федерального бюджета Австралии на 2015 год . При соответствующем финансировании со стороны Виктории , [14] начало строительства 2016 г. [15] и планировалось завершить в 2017 году. [16] Однако серия корпоративных слияний в 2015 и 2016 годах нарушила планы. [17] Проект застопорился, когда новые владельцы уволили большую часть рабочей силы. [18] и закрыли золотой рудник Ставэлл до состояния «уход и техническое обслуживание» в декабре 2016 года. В декабре 2017 года еще один новый владелец объявил о своем намерении вновь открыть рудник и поддержал подземную лабораторию. [17] вселяя надежду, что строительство возобновится. [19]
В 2019 году проект возобновился. В федеральный бюджет Австралии на 2019 год было включено 5 миллионов долларов на SUPL. [20] а в июле 2019 года меморандум о взаимопонимании между Stawell Gold Mines Pty Ltd, Советом графства Северный Грампианс и Мельбурнским университетом. был подписан [21] построить и эксплуатировать лабораторию.
Строительство
[ редактировать ]Планируется, что SUPL будет расположен на глубине 1025 метров (3363 фута), обеспечивая защиту примерно на 2900 метров в водном эквиваленте от фоновых космических лучей . [22] : 3 В качестве спуска (рампы) шахты к лабораторной площадке могут подъезжать легковые и грузовые автомобили. [16] Лаборатория будет представлять собой сделанную на заказ полость высотой примерно 10 метров и шириной 10 метров (33×33 фута), выкопанную в скале в существующей части шахты. [2]
Лаборатория будет разделена на 25 метров (80 футов) чистой комнаты для экспериментов и 15 метров (50 футов) «грязной» погрузочной зоны. [22] : 4–5 В боковом туннеле шириной 5 м и длиной 20 м (15×65 футов) будут размещены помещения для оборудования и персонала. [16] [22] : 4–5
САБЛЯ
[ редактировать ]Первый эксперимент, запланированный для SUPL, — это SABRE. [22] : 4 [23] (Йодид натрия с активным подавлением фона), в расчете на 50 кг йодида натрия, легированного таллием . [24] [25] Будут построены два детектора: [24] один на СПГ и один на СУПЛ. Усовершенствуя эксперимент DAMA/LIBRA, детектор SUPL реализует дополнительные функции подавления фона: вето жидкого сцинтиллятора емкостью 12 кл и мюонное вето (участник эксперимента М. Мьюс остается экспертом по указанному мюонному вето). [26] [16] Согласованные результаты между ними были бы очень убедительным доказательством.
Ожидается, что по состоянию на август 2022 года эксперимент SABRE будет построен под землей в SUPL в последние месяцы 2022 года, а сбор данных начнется в 2023 году. [6]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Правительство глубоко копает в плане будущего Ставэлла» (пресс-релиз). Премьер Виктории . 13 февраля 2015 г.
- ^ Jump up to: а б «Суинберн уходит под землю в поисках темной материи» . Суинбернский технологический университет . 29 июля 2019 года . Проверено 12 сентября 2019 г.
- ^ Кофлан, Мэтт (24 сентября 2014 г.). «Лаборатория физики элементарных частиц Стауэлла – учёные выступят во вторник» . Виммера Мэйл-Таймс .
- ^ Персонал (24 сентября 2019 г.). «Прогресс в лаборатории темной материи» . www.ansto.gov.au . АНСТО . Проверено 13 мая 2020 г.
- ^ « В ожидании призрака»: поиск темной материи на глубине 1 км под австралийским городом» . Хранитель . 9 октября 2021 г.
- ^ Jump up to: а б «Лаборатория по изучению темной материи открывается в 1 км под австралийским городом – бананы запрещены» . Хранитель . 18 августа 2022 г. Проверено 19 августа 2022 г.
- ^ Джеймисон, Валери (3 мая 2011 г.). «Второй эксперимент намекает на сезонный сигнал темной материи» . Новый учёный .
- ^ Монро, Джоселин ; Баттат, Джеймс (2009). «Ветры перемен в поисках темной материи» (PDF) . Ежегодник физики Массачусетского технологического института .
- ^ Биллард, Дж.; Мэйет, Ф.; Гриньон, К.; Сантос, Д. (январь 2011 г.). «Направленное обнаружение темной материи с помощью MIMAC: идентификация WIMP и реконструкция трека». Физический журнал: серия конференций . 309 (1): 012015. arXiv : 1101.2750 . Бибкод : 2011JPhCS.309a2015B . дои : 10.1088/1742-6596/309/1/012015 . S2CID 85554552 .
- ^ Слезак, Михаил (18 июля 2014 г.). «Наблюдение темной материи на австралийском золотом руднике» . Новый учёный . Проверено 20 мая 2015 г.
- ^ Куварис, К.; Шумейкер И. (2014). «Ежедневная модуляция как дымящийся пистолет темной материи со значительной скоростью остановки». Физический обзор D . 90 (9): 095011. arXiv : 1405.1729 . Бибкод : 2014PhRvD..90i5011K . doi : 10.1103/PhysRevD.90.095011 . S2CID 118374091 .
- ^ Фут, Р.; Ваньоцци, С. (2015). «Суточная модуляция сигнала от диссипативной темной материи скрытого сектора» . Буквы по физике Б. 748 : 61–66. arXiv : 1412.0762 . Бибкод : 2015PhLB..748...61F . дои : 10.1016/j.physletb.2015.06.063 .
- ^ Фут, Роберт; Ваньоцци, Санни (2015). «Диссипативный скрытый сектор темной материи». Физический обзор D . 91 (2): 023512. arXiv : 1409.7174 . Бибкод : 2015PhRvD..91b3512F . doi : 10.1103/PhysRevD.91.023512 . S2CID 119288106 .
- ^ «Продолжение финансирования физической лаборатории Ставэлла» (пресс-релиз). Виктория Министр регионального развития. 20 ноября 2015 г.
- ^ «Работы начинаются на глубине 1 км под землей в лаборатории физики темной материи» (пресс-релиз). Совет графства Северный Грампиан. 5 мая 2016 г.
В ходе бурения, начавшегося 28 апреля, из основной пещеры будет извлечен керн длиной 50 метров.
- ^ Jump up to: а б с д Фроборг, Фрэнсис (20 июля 2016 г.). SABRE: Обнаружение модуляции WIMP в северном и южном полушарии . Идентификация Темной Материи 2016 . Шеффилд. п. 11.
- ^ Jump up to: а б Мэнникс, Лиам (5 августа 2018 г.). «Фондовый рынок — самое большое препятствие для поиска темной материи в шахте» . Возраст .
- ^ Мартин, Стивен; Петруччи, Набила; Джадд, Бриджит (14 декабря 2016 г.). «Золотой рудник Стауэлл в Виктории закрывается, на линии будет создано до 150 рабочих мест» . Австралийская радиовещательная корпорация .
- ^ Пиовесан, Энтони (7 декабря 2017 г.). «Будущее подземной физической лаборатории Ставелла неопределенно» . Рекламодатель Арарат . Проверено 7 марта 2018 г.
- ^ Уильямс, Лахлан (5 апреля 2019 г.). «Финансирование федерального правительства в размере 5 миллионов долларов выделено на подземную физическую лабораторию Ставэлла» . Рекламодатель Арарат .
- ^ «Подписан Меморандум о взаимопонимании с Лабораторией подземной физики Ставэлла» (пресс-релиз). Совет графства Северный Грампиан. 19 июля 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с д Уркихо, Филипп (15 сентября 2015 г.). В поисках темной материи в Лаборатории подземной физики Ставэлла (PDF) . Симпозиум по ускорению тяжелых ионов 2016 . Сеть конференций EPJ . Том. 123, нет. 4002. Канберра. стр. 1–7. arXiv : 1605.03299 . дои : 10.1051/epjconf/201612304002 . На странице 4 указана широта лаборатории как 37°03′ ю.ш. = 37,05° ю.ш., но неясно, является ли это точным для самой лаборатории или это приближение, основанное на широте города Стауэлл.
- ^ Барберио, Элизабетта (2 ноября 2015 г.). «Прямое обнаружение темной материи в Австралии (резюме коллоквиума)» . Физический факультет Сиднейского университета . Проверено 17 января 2016 г.
- ^ Jump up to: а б Фроборг, Фрэнсис (9 сентября 2015 г.). SABRE: Обнаружение модуляции WIMP в северном и южном полушарии (PDF) . Темы астрочастиц и подземной физики .
- ^ Барберио, Элизабетта (16 сентября 2015 г.). «Как мы планируем вывести темную материю на свет» . Разговор .
- ^ Робертс, Гленн младший (12 октября 2015 г.). «Первый австралийский эксперимент с темной материей» . Журнал «Симметрия» .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- SUPL и SABER , Университет Аделаиды
- Лаборатория подземной физики Ставэлла
- Центр передового опыта ARC в области физики элементарных частиц
Лаборатории подземной физики ( м вод. экв. защиты) |
|---|
37 ° 04' ю.ш., 142 ° 49' в.д. / 37,07 ° ю.ш., 142,81 ° в.д.