Het heeft in twee verschillende landen gewoond, en het staat op het punt zijn weg naar een derde te vinden. Het is de grootste machine in zijn soort, ontworpen om uiterst ongrijpbare deeltjes te vinden en ons er meer over te vertellen. De baanbrekende technologie is de blauwdruk voor enkele van de meest geavanceerde wetenschappelijke experimenten ter wereld. En deze zomer het zal over de Atlantische Oceaan reizen naar zijn nieuwe thuis (en zijn nieuwe missie) in het Fermi National Accelerator Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie.

Het heet ICARUS, en je kunt zijn reis over land en zee volgen met behulp van een interactieve kaart op de website van Fermilab.

De ICARUS-detector is 18 meter lang en weegt 120 ton. Het begon zijn wetenschappelijke leven onder een berg in het Gran Sasso National Laboratory van het Italiaanse National Institute for Nuclear Physics (INFN), in 2010. het opnemen van gegevens van een bundel deeltjes genaamd neutrino's verzonden door CERN, Europa's belangrijkste laboratorium voor deeltjesfysica. De detector is in 2014 naar CERN verscheept, waar het is opgewaardeerd en opgeknapt ter voorbereiding op zijn overzeese trektocht.

Als het bij Fermilab aankomt, de enorme machine zal zijn plaats innemen als onderdeel van een reeks van drie detectoren gewijd aan het zoeken naar een nieuw type neutrino naast de drie die zijn gevonden. Deze zogenaamde "steriele" neutrino ontdekken, mocht het bestaan, zou het beeld van wetenschappers van het universum en de deeltjes waaruit het bestaat, herschrijven.

"Het vaststellen van de vraag of steriele neutrino's bestaan ​​of niet is een belangrijk wetenschappelijk doel, en ICARUS zal ons helpen dat te bereiken, ", zei Fermilab-directeur Nigel Lockyer. "Maar het is ook een belangrijke stap in het plan van Fermilab om een ​​echt internationale neutrino-faciliteit te huisvesten, met de hulp van onze partners over de hele wereld."

Eerst, echter, de detector moet daar komen. Volgende week begint het zijn reis vanaf CERN in Genève, Zwitserland, naar een haven in Antwerpen, België. Van daaruit de detector, gescheiden in twee identieke stukken, zal op een schip naar Burns Harbor reizen, Indiana, in de Verenigde Staten, en van daaruit wordt met een vrachtwagen naar Fermilab gereden, stuk voor stuk. De volledige reis zal naar verwachting ongeveer zes weken duren.

Een interactieve kaart op de website van Fermilab (IcarusTrip.fnal.gov) zal de reis van de ICARUS-detector volgen, en Fermilab, De sociale mediakanalen van CERN en INFN zullen de reis documenteren met de hashtag #IcarusTrip. De detector zelf zal een opvallende banner dragen, en leden van het publiek worden aangemoedigd om er foto's van te maken en deze op sociale media te plaatsen.

Zodra de ICARUS-detector bij Fermilab is afgeleverd, het zal worden geïnstalleerd in een recent opgeleverd gebouw en gevuld met 760 ton pure vloeibare argon om de zoektocht naar steriele neutrino's te starten.

Het ICARUS-experiment is een goed voorbeeld van het internationale karakter van deeltjesfysica en de wederzijds voordelige samenwerking tussen de natuurkundige laboratoria van de wereld. De detector maakt gebruik van vloeistof-argon-tijdprojectietechnologie - in wezen een methode om een ​​3D-snapshot te maken van de deeltjes die worden geproduceerd wanneer een neutrino interageert met een argonatoom - die is ontwikkeld door de ICARUS-samenwerking en nu de technologie bij uitstek is voor de internationale Diep ondergronds Neutrino-experiment (DUNE), die zal worden gehost door Fermilab.

"Meer dan 25 jaar geleden, Nobelprijswinnaar Carlo Rubbia begon een visionaire inspanning met de hulp en middelen van INFN om gebruik te maken van vloeibaar argon als deeltjesdetector, met de visuele kracht van een bellenkamer maar met de snelheid en efficiëntie van een elektronische detector, " zei Fernando Ferroni, voorzitter van INFN. "Een lange reeks stappen demonstreerde de kracht van deze technologie die is gekozen voor het gigantische toekomstige experiment DUNE in de VS, het opschalen van de 760 ton argon voor ICARUS tot 70, 000 ton voor DUNE. Ondertussen, ICARUS zal de kern vormen van een experiment bij Fermilab op zoek naar het mogelijke bestaan ​​van een nieuw type neutrino. Een lang leven voor ICARUS!"

CERN's bijdrage aan ICARUS, de detector in overeenstemming brengen met de nieuwste technologie, breidt de deelname van het gerenommeerde Europese laboratorium aan het neutrinoprogramma van Fermilab uit. Het is het eerste programma waaraan CERN heeft bijgedragen in de Verenigde Staten. Fermilab is de spil van de Amerikaanse deelname aan het CMS-experiment op CERN's Large Hadron Collider, en het partnerschap tussen de laboratoria is nog nooit zo sterk geweest.

ICARUS wordt de grootste van drie vloeibare-argon-neutrino-detectoren bij Fermilab die steriele neutrino's zoeken. Het kleinste, MicroBooNE, actief is en al meer dan een jaar gegevens verzamelt, terwijl de derde, de korte-baseline neutrinodetector, is in aanbouw. De drie detectoren zouden tegen 2019 allemaal operationeel moeten zijn, en de drie samenwerkingen omvatten wetenschappers van 45 instellingen in zes landen.

Kennis die is opgedaan door het gebruik van de reeks van drie detectoren zal belangrijk zijn bij de ontwikkeling van het DUNE-experiment, wat het grootste neutrino-experiment ooit zal zijn. De internationale Long-Baseline Neutrino Facility (LBNF) zal een intense bundel neutrino's leveren aan DUNE, de deeltjes 800 mijl door de aarde sturen van Fermilab naar het grote, mijl-diepe detector bij de Sanford Underground Research Facility in South Dakota. DUNE zal een nieuw tijdperk van precisie-neutrinowetenschap mogelijk maken en kan een revolutie teweegbrengen in ons begrip van deze deeltjes en hun rol in het universum.

Onderzoek en ontwikkeling van het experiment is aan de gang, met prototype DUNE-detectoren in aanbouw bij CERN, en de bouw van LBNF begint dit jaar in South Dakota. Een studie van Anderson Economic Group, LLC, in opdracht van Fermi Research Alliance LLC, die namens DOE het laboratorium beheert, voorspelt een significant positief effect van het project op de economische output en banen in South Dakota en elders.