Подземная лаборатория физики Stawell (SUPL) является предлагаемой лаборатория 1 км глубины в Stawell Голдмине, расположенном в Stawell , Шир северных Грампианс , Виктория , Австралия . Вместе с планируемой площадкой для глубоких экспериментов в Агуа-Негре (ANDES) на перевале Агуа-Негра это одна из двух подземных лабораторий физики элементарных частиц, рассматриваемых в Южном полушарии, и она будет проводить исследования темной материи . [1]
Учредил | Планируется, в процессе |
---|---|
Тип исследования | Исследовательская лаборатория |
Область исследований | Физика, темная материя |
Место расположения | Ставелл , Виктория, Австралия 37,07 ° ю.ш.142,81 ° в. 37 ° 04'S 142 ° 49'E / |
Принадлежности | Мельбурнский университет Центр передового опыта в области физики элементарных частиц Австралийская организация ядерной науки и технологий Университет Аделаиды Итальянский национальный институт ядерной физики и физики элементарных частиц. |
Проект является результатом сотрудничества шести международных партнеров. Это будет осуществляться под руководством Университета Мельбурна с Суинберн технологического университета , в Университете Аделаиды , в Австралийском национальном университете , в австралийской ядерной науки и технологий организации ( ANSTO ) и Национальным институтом Италии по ядерной физике. [2]
Ожидается, что проект будет тесно сотрудничать с лабораторией Гран Сассо в Италии. [3]
Строительство началось в 2019 году. [4]
Основная информация
Местоположение проекта в Южном полушарии имеет отношение к возможному дифференциальному обнаружению предполагаемого WIMP- ветра. Инструменты северного полушария показывают намёки на июньский "удар" возможных ударов темной материи [5], который ожидается, учитывая вращение галактики, но трудно быть уверенным, что это не ложный сигнал из-за некоторого незначительного сезонного воздействия окружающей среды. . Расположение в Южном полушарии с противоположными сезонами было бы ценным подтверждением.
Во-вторых, различные частицы (очевидно, из созвездия Лебедя ) [6] [7] прошли бы через саму Землю, прежде чем достигли бы инструментов SUPL. [8]
Наконец, его расположение в Южном полушарии также делает его потенциально очень чувствительным к эффектам суточных колебаний, которые могут стать дымовой пушки для самовзаимодействующей темной материи или темной материи со значительной остановкой. [9] [10] [11]
Поскольку эксперименты с нейтрино не приносят такой же пользы от местоположения в Южном полушарии, а IceCube уже существует, маловероятно, что какие-либо детекторы нейтрино будут размещены в SUPL.
Финансирование
Первый этап проекта получил $ 1750000 финансирование в 2015 году австралийского федерального бюджета . С соответствующим финансированием из Виктории , [12] Строительство началось 2016 г. [13] и , как ожидается , будет завершена в 2017 году [14] Тем не менее, ряд корпоративных слияний в 2015 и 2016 годах нарушили планы. [15] Проект застопорился, когда новые владельцы уволили большую часть рабочей силы [16] и в декабре 2016 года закрыли золотой рудник Ставелл на «уход и техническое обслуживание». В декабре 2017 года еще один новый владелец объявил о своем намерении вновь открыть рудник и поддержать подземную лабораторию, [15] давая надежду на возобновление строительства. [17]
В 2019 году работа над еще незавершенным проектом возобновилась. 2019 Австралийский федеральный бюджет включены 5 $ млн SUPL, [18] , а в июле 2019 года меморандум о взаимопонимании между Stawell Gold Mines Pty Ltd, в Шир Совета Северного Грампианс , и Мельбурнского университета был подписан [19] , чтобы построить и эксплуатировать лаборатория. Так что, хотя проект был значительно отложен, он не умирает.
Строительство
SUPL планируется разместить на глубине 1025 метров (3363 фута), обеспечивая защиту примерно 2900 метров в водном эквиваленте от фоновых космических лучей . [20] : 3 В качестве спускной шахты (рампы) к лаборатории можно подъехать легковые и грузовые автомобили. [14] Лаборатория будет состоять из сделанной на заказ полости примерно 10 метров в высоту и 10 метров в ширину (33 × 33 фута), вырытой в скале из существующей части шахты. [2]
Лаборатория будет разделена на 25 метров (80 футов) чистой комнаты для экспериментов и 15 метров (50 футов) «грязной» погрузочной площадки. [20] : 4–5 В боковом туннеле шириной 5 м и длиной 20 м (15 × 65 футов) будут размещаться физические объекты и помещения для персонала. [14] [20] : 4–5
САБРА
Первый эксперимент, запланированный для SUPL, - это SABRE [20] : 4 [21] (йодид натрия с активным подавлением фона) на основе 50 кг йодида натрия, легированного таллием . [22] [23] Усовершенствованная версия детектора DAMA / LIBRA [24] [14], уже работающая на LNGS , будет построено два экземпляра: [22] один на LNGS и один на SUPL. Согласованные результаты между этими двумя были бы очень убедительным доказательством.
Рекомендации
- ^ «Правительство копает глубоко с планом будущего Ставелла» (пресс-релиз). Премьера Виктории . 13 февраля 2015.
- ^ а б «Суинберн уходит в подполье в поисках темной материи» . Технологический университет Суинберна . 29 июля 2019 . Проверено 12 сентября 2019 .
- ^ Кофлан, Мэтт (24 сентября 2014 г.). "Лаборатория физики элементарных частиц Stawell - ученые выступят во вторник" . Wimmera Mail-Times .
- ^ Персонал (24 сентября 2019 г.). «Прогресс в лаборатории темной материи» . www.ansto.gov.au . АНСТО . Дата обращения 13 мая 2020 .
- ^ Джеймисон, Валери (3 мая 2011 г.). «Второй эксперимент намекает на сезонный сигнал темной материи» . Новый ученый .
- ^ Монро, Джоселин ; Баттат, Джеймс (2009). «Ветры перемен в охоте за темной материей» (PDF) . Ежегодник физики Массачусетского технологического института .
- ^ Billard, J .; Mayet, F .; Grignon, C .; Сантос, Д. (январь 2011 г.). «Направленное обнаружение темной материи с помощью MIMAC: идентификация WIMP и реконструкция трека». Журнал физики: Серия конференций . 309 (1): 012015. arXiv : 1101.2750 . Bibcode : 2011JPhCS.309a2015B . DOI : 10.1088 / 1742-6596 / 309/1/012015 .
- ^ Слезак, Майкл (18 июля 2014 г.). «Панорамирование темной материи на австралийском золотом руднике» . Новый ученый . Дата обращения 20 мая 2015 .
- ^ Kouvaris, C .; Шумейкер, И. (2014). «Суточная модуляция как дымящийся пистолет темной материи со значительной остановкой». Physical Review D . 90 (9): 095011. arXiv : 1405.1729 . Bibcode : 2014PhRvD..90i5011K . DOI : 10.1103 / PhysRevD.90.095011 .
- ^ Foot, R .; Вагноцци, С. (2015). «Суточная модуляция сигнала от диссипативной темной материи в скрытом секторе» . Физика Письма Б . 748 : 61–66. arXiv : 1412.0762 . Bibcode : 2015PhLB..748 ... 61F . DOI : 10.1016 / j.physletb.2015.06.063 .
- ^ Фут, Роберт; Вагноцци, Санни (2014). «Диссипативная тёмная материя в скрытом секторе». Physical Review D . 91 (2): 023512. arXiv : 1409.7174 . Bibcode : 2015PhRvD..91b3512F . DOI : 10.1103 / PhysRevD.91.023512 .
- ^ «Планируется финансирование лаборатории физики Ставелла» (пресс-релиз). Виктория Министр регионального развития. 20 ноября 2015.
- ^ «Начинаются работы на глубине 1 км под землей в лаборатории физики темной материи» (пресс-релиз). Совет Северного Грампианс Шира. 5 мая 2016 года.
В ходе бурения, начатого 28 апреля, будет извлечен керн длиной 50 метров из основной каверны.
- ^ а б в г Фроборг, Фрэнсис (20 июля 2016 г.). SABRE: Обнаружение модуляции WIMP в северном и южном полушарии . Идентификация темной материи 2016 . Шеффилд. п. 11.
- ^ а б Манникс, Лиам (5 августа 2018 г.). «Фондовый рынок - самое большое препятствие к обнаружению темной материи в шахте» . Возраст .
- ^ Мартин, Стивен; Петруччи, Набила; Джадд, Бриджит (14 декабря 2016 г.). «Золотой рудник Stawell в Виктории закрывается, на очереди до 150 рабочих мест». Австралийская радиовещательная корпорация .
- ^ Пиовесан, Энтони (7 декабря 2017 г.). «Неопределенное будущее для подземной лаборатории физики Ставелла» . Арарат Рекламодатель . Проверено 7 марта 2018 .
- ^ Уильямс, Лахлан (5 апреля 2019 г.). «5 миллионов долларов федерального правительства выделено на подземную физическую лабораторию Ставелла» . Арарат Рекламодатель .
- ^ «Меморандум о взаимопонимании подписан для лаборатории подземной физики Ставелла» (пресс-релиз). Совет Северного Грампианс Шира. 19 июля 2016 г.
- ^ а б в г Уркихо, Филипп (15 сентября 2015 г.). Поиск темной материи в лаборатории подземной физики Ставелла (PDF) . Heavy Ion Ускорение Symposium 2016 . Сеть конференций EPJ . 123 (04002). Канберра. С. 1–7. arXiv : 1605.03299 . DOI : 10.1051 / epjconf / 201612304002 . На странице 4 широта лаборатории указана как 37 ° 03′S = 37,05 ° S, но неясно, верно ли это для самой лаборатории или является приближением, основанным на широте города Ставелл.
- ^ Барберио, Элизабетта (2 ноября 2015 г.). «Прямое обнаружение темной материи в Австралии (аннотация коллоквиума)» . Школа физики Сиднейского университета . Проверено 17 января +2016 .
- ^ а б Фроборг, Фрэнсис (9 сентября 2015 г.). SABRE: Обнаружение модуляции WIMP в северном и южном полушарии (PDF) . Темы астрономической физики и подземной физики .
- ^ Барберио, Элизабетта (16 сентября 2015 г.). «Как мы планируем выявить темную материю» . Разговор .
- ^ Робертс, Гленн младший (12 октября 2015 г.). «Первый эксперимент Австралии с темной материей» . Журнал Симметрия .
Внешние ссылки
- SUPL и SABRE , Университет Аделаиды
- Подземная физическая лаборатория Ставелла
- Центр передового опыта ARC по физике элементарных частиц
Координаты : 37 ° 04'S 142 ° 49'E / 37,07 ° ю.ш.142,81 ° в. / -37,07; 142,81 ( Золотой рудник Ставелл )