Подземная физическая лаборатория Ставелла - Stawell Underground Physics Laboratory

"СУПЛ" перенаправляется сюда. Для безопасного расположения на плоскости пользователя см. Вспомогательный GPS.
Подземная физическая лаборатория Ставелла
УчредилЗапланировано, в процессе
Тип исследованияИсследовательская лаборатория
Поле исследований
Физика, темная материя
Место расположенияStawell, Виктория, Австралия
37 ° 04' ю.ш. 142 ° 49'E / 37,07 ° ю.ш. 142,81 ° в.д. / -37.07; 142.81 (Золотой рудник Ставелл)
ПринадлежностиМельбурнский 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.

В Подземная физическая лаборатория Ставелла (SUPL) - это предлагаемая лаборатория на глубине 1 км на золотом руднике Ставелл, расположенном в Stawell, Шир Северных Грампианс, Виктория, Австралия. Вместе с запланированным Сайт глубоких экспериментов в Агуа-Негре (ANDES) в Перевал Агуа Негра, это одна из двух подземных лабораторий физики элементарных частиц, рассматриваемых в Южном полушарии, и будет проводить исследования темная материя.[1]

Проект является результатом сотрудничества шести международных партнеров. Его возглавит Мельбурнский университет с Технологический университет Суинберна, то Университет Аделаиды, то Австралийский национальный университет, то Австралийская организация ядерной науки и технологий (ANSTO ) и Итальянский национальный институт ядерной физики.[2]

Ожидается, что проект будет тесно сотрудничать с Лаборатория Гран Сассо в Италии.[3]

Строительство начато в 2019 году.[4]

Общая информация

Проект Южное полушарие местоположение имеет отношение к возможному дифференциальному обнаружению предполагаемого WIMP -ветер. Инструменты северного полушария показывают намёки на июньский "удар" возможных ударов темной материи.[5] что ожидаемо, 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, разные частицы (видимо, из созвездия Лебедь )[6][7] путешествовал бы через саму Землю, прежде чем достигнет 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 скоростью остановки.[9][10][11]

Поскольку Нейтрино эксперименты не приносят такой же пользы от местоположения в Южном полушарии, и Кубик льда уже существует, маловероятно, что какие-либо детекторы нейтрино будут размещены в SUPL.

Финансирование

Первая фаза проекта получила $ 1,75 миллиона финансирования в Федеральный бюджет Австралии на 2015 г.. При соответствующем финансировании от Виктория,[12] строительство началось 2016[13] и ожидается, что он будет завершен в 2017 году.[14] Однако серия корпоративных слияний в 2015 и 2016 годах сорвала планы.[15] Проект застопорился, когда новые владельцы уволили большую часть рабочей силы.[16] и остановил золотой рудник Stawell до состояния «ухода и обслуживания» в декабре 2016 года. В декабре 2017 года еще один новый владелец объявил о своем намерении вновь открыть рудник и поддержал подземную лабораторию,[15] позволяя надеяться, что строительство возобновится.[17]

В 2019 году работа над еще незавершенным проектом возобновилась. В Федеральный бюджет Австралии на 2019 год включены 5 миллионов долларов для SUPL,[18] а в июле 2019 г. меморандум о взаимопонимании между Stawell Gold Mines Pty Ltd, Совет Северного Грампианс Шира, а Мельбурнский университет был подписан[19] построить и эксплуатировать лабораторию. Так что, хотя проект был значительно отложен, он не умирает.

Строительство

SUPL планируется разместить на глубине 1025 метров (3363 фута), обеспечивая примерно 2900 метр водного эквивалента защита от фона космические лучи.[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) чистая комната место 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 производственные помещения и помещения для персонала.[14][20]:4–5

САБРА

Основная статья: ДАМА / ВЕСЫ § САБРА

Первый эксперимент, запланированный для SUPL, - это SABRE.[20]:4[21] (Йодид натрия с активным подавлением фона), из расчета 50 кг йодид натрия, легированный таллием.[22][23] Улучшенная версия ДАМА / ВЕСЫ детектор[24][14] уже работает в СПГ, будут построены два экземпляра:[22] один в LNGS и один в SUPL. Согласованные результаты между двумя будут очень убедительным доказательством.

Рекомендации

  1. ^ "Правительство копается в планах на будущее Ставелла" (Пресс-релиз). Премьера Виктории. 13 февраля 2015.
  2. ^ а б "Суинберн уходит в подполье в поисках темной материи". Технологический университет Суинберна. 29 июля 2019 г.. Получено 12 сентября 2019.
  3. ^ Кофлан, Мэтт (24 сентября 2014 г.). "Лаборатория физики элементарных частиц Stawell - ученые выступят во вторник". Wimmera Mail-Times.
  4. ^ Персонал (24 сентября 2019 г.). "Прогресс в лаборатории темной материи". www.ansto.gov.au. ANSTO. Получено 13 мая 2020.
  5. ^ Джеймисон, Валери (3 мая 2011 г.). «Второй эксперимент указывает на сезонный сигнал темной материи». Новый ученый.
  6. ^ Монро, Джоселин; Баттат, Джеймс (2009). "Ветры перемен в охоте за темной материей" (PDF). Ежегодник физики Массачусетского технологического института.
  7. ^ Billard, J .; Mayet, F .; Grignon, C .; Сантос, Д. (январь 2011 г.). «Направленное обнаружение темной материи с помощью MIMAC: идентификация WIMP и реконструкция трека». Journal of Physics: Серия конференций. 309 (1): 012015. arXiv:1101.2750. Bibcode:2011JPhCS.309a2015B. Дои:10.1088/1742-6596/309/1/012015.
  8. ^ Слезак, Майкл (18 июля 2014 г.). «Панорамирование темной материи на австралийском золотом руднике». Новый ученый. Получено 20 мая 2015.
  9. ^ Kouvaris, C .; Шумейкер, И. (2014). «Суточная модуляция как дымящийся пистолет темной материи со значительной остановкой». Физический обзор D. 90 (9): 095011. arXiv:1405.1729. Bibcode:2014ПхРвД..90i5011K. Дои:10.1103 / PhysRevD.90.095011.
  10. ^ Foot, R .; Вагноцци, С. (2015). «Сигнал суточной модуляции от диссипативной темной материи в скрытом секторе». Письма по физике B. 748: 61–66. arXiv:1412.0762. Bibcode:2015ФЛБ..748 ... 61Ф. Дои:10.1016 / j.physletb.2015.06.063.
  11. ^ Фут, Роберт; Вагноцци, Солнечный (2014). «Диссипативная тёмная материя в скрытом секторе». Физический обзор D. 91 (2): 023512. arXiv:1409.7174. Bibcode:2015ПхРвД..91б3512Ф. Дои:10.1103 / PhysRevD.91.023512.
  12. ^ "Финансирование лаборатории физики Ставелла идет вперед" (Пресс-релиз). Виктория Министр регионального развития. 20 ноября 2015.
  13. ^ «Работа начинается в 1 км под землей, на территории лаборатории физики темной материи» (Пресс-релиз). Совет Северного Грампианс Шира. 5 мая 2016. В ходе бурения, которое началось 28 апреля, будет извлечен керн длиной 50 метров из основной пещеры.
  14. ^ а б c d Фроборг, Фрэнсис (20 июля 2016 г.). SABRE: обнаружение модуляции WIMP в северном и южном полушарии. Идентификация темной материи 2016. Шеффилд. п. 11.
  15. ^ а б Манникс, Лиам (5 августа 2018 г.). «Фондовый рынок - самое большое препятствие для поиска темной материи в шахте». Возраст.
  16. ^ 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.
  17. ^ Пиовесан, Энтони (7 декабря 2017 г.). "Будущее подземной лаборатории физики Ставелла неопределенно". Рекламодатель Арарата. Получено 7 марта 2018.
  18. ^ Уильямс, Лахлан (5 апреля 2019 г.). «5 миллионов долларов федерального правительства выделено на подпольную физическую лабораторию Ставелла». Рекламодатель Арарата.
  19. ^ «Меморандум о взаимопонимании подписан с лабораторией подземной физики Stawell» (Пресс-релиз). Совет Северного Грампианс Шира. 19 июля 2016 г.
  20. ^ а б c d Уркихо, Филипп (15 сентября 2015 г.). Поиск темной материи в лаборатории подземной физики Ставелла (PDF). Симпозиум по ускорению тяжелых ионов 2016 г.. Сеть конференций EPJ. 123 (04002). Канберра. С. 1–7. arXiv:1605.03299. Дои: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.
  21. ^ Барберио, Элизабетта (2 ноября 2015 г.). «Прямое обнаружение темной материи в Австралии (аннотация коллоквиума)». Школа физики Сиднейского университета. Получено 17 января 2016.
  22. ^ а б Фроборг, Фрэнсис (9 сентября 2015 г.). SABRE: обнаружение модуляции WIMP в северном и южном полушарии (PDF). Темы астрономической физики и подземной физики.
  23. ^ Барберио, Элизабетта (16 сентября 2015 г.). «Как мы планируем выявить темную материю». Разговор.
  24. ^ Робертс, Гленн младший (12 октября 2015 г.). «Первый эксперимент Австралии с темной материей». Журнал Симметрия.

внешняя ссылка

Координаты: 37 ° 04' ю.ш. 142 ° 49'E / 37,07 ° ю.ш. 142,81 ° в.д. / -37.07; 142.81 (Золотой рудник Ставелл)