El Laboratorio de Física Subterránea de Stawell ( SUPL ) es un laboratorio a 1 km de profundidad en la mina de oro Stawell , ubicada en Stawell , Shire of Northern Grampians , Victoria , Australia . Junto con el planeado Sitio de Experimento Profundo Agua Negra (ANDES) en el Paso de Agua Negra , es uno de los dos laboratorios subterráneos de física de partículas en el hemisferio sur y llevará a cabo investigaciones sobre la materia oscura . [1]
El proyecto es una colaboración entre seis socios internacionales. Estará liderado por la Universidad de Melbourne junto con la Universidad Tecnológica de Swinburne , la Universidad de Adelaida , la Universidad Nacional de Australia , la Organización Australiana de Ciencia y Tecnología Nuclear ( ANSTO ) y el Instituto Nacional Italiano de Física Nuclear. [2]
Se espera que el proyecto colabore estrechamente con el Laboratorio Gran Sasso en Italia. [3]
La construcción comenzó en 2019 [4] y, aunque se esperaba que estuviera terminada para fines de 2021 [5] debido a retrasos debido a fusiones corporativas, se inauguró en agosto de 2022. [6]
La ubicación del proyecto en el hemisferio sur influye en la posible detección diferencial del supuesto viento WIMP . Los instrumentos del hemisferio norte están mostrando indicios de un "golpe" de posibles impactos de materia oscura en junio, [7] lo cual se espera dada la rotación de la galaxia, pero es difícil estar seguro de que no sea una señal falsa debido a algún efecto ambiental estacional sutil. . Una ubicación en el hemisferio sur, en el lado opuesto de la Tierra con sus estaciones inversas, podría ayudar a proporcionar una confirmación valiosa de una forma u otra.
En segundo lugar, las diversas partículas (aparentemente procedentes de la constelación de Cygnus ) [8] [9] habrían viajado a través de la propia Tierra antes de llegar a los instrumentos de SUPL. [10]
Finalmente, su ubicación en el hemisferio sur también lo hace potencialmente muy sensible a los efectos de variación diaria, lo que sería una prueba irrefutable de materia oscura que interactúa consigo misma o materia oscura con una tasa de detención significativa. [11] [12] [13]
Dado que los experimentos de neutrinos no se benefician de la misma manera desde una ubicación en el hemisferio sur, y IceCube ya existe, es poco probable que se alojen detectores de neutrinos en SUPL.
La primera fase del proyecto recibió una financiación de 1,75 millones de dólares en el presupuesto federal australiano de 2015 . Con financiación equivalente de Victoria , [14] la construcción comenzó en 2016 [15] y se esperaba que estuviera completa en 2017. [16] Sin embargo, una serie de fusiones corporativas en 2015 y 2016 interrumpieron los planes. [17] El proyecto se estancó cuando los nuevos propietarios despidieron a la mayor parte de la fuerza laboral [18] y cerraron la mina de oro Stawell a un estado de "cuidado y mantenimiento" en diciembre de 2016. En diciembre de 2017, otro nuevo propietario anunció su intención. reabrir la mina y apoyaron el laboratorio subterráneo, [17] dando esperanzas de que la construcción se reiniciaría. [19]
En 2019, el proyecto se reanudó. El presupuesto federal australiano de 2019 incluía 5 millones de dólares para SUPL, [20] y en julio de 2019 se firmó un memorando de entendimiento entre Stawell Gold Mines Pty Ltd, el Northern Grampians Shire Council y la Universidad de Melbourne [21] para construir y operar el laboratorio.
Está previsto que SUPL se ubique a una profundidad de 1.025 metros (3.363 pies), proporcionando aproximadamente 2.900 metros de protección equivalente en agua contra los rayos cósmicos de fondo . [22] : 3 Como mina de descenso (rampa), se pueden conducir automóviles y camiones hasta el sitio del laboratorio. [16] El laboratorio consistirá en una cavidad hecha a medida de aproximadamente 10 metros de alto y 10 metros de ancho (33×33 pies) excavada en la roca desde una parte existente de la mina. [2]
El laboratorio se dividirá en 25 metros (80 pies) de espacio de sala limpia para experimentos y 15 metros (50 pies) de área de carga "sucia". [22] : 4–5 Un túnel lateral de 5 m de ancho y 20 m de largo (15×65 pies) albergará la planta física y las instalaciones para el personal. [16] [22] : 4-5
El primer experimento planificado para SUPL es SABRE [22] : 4 [23] (Yoduro de sodio con rechazo de fondo activo), basado en 50 kg de yoduro de sodio dopado con talio . [24] [25] Se construirán dos detectores: [24] uno en LNGS y otro en SUPL. Mejorando el experimento DAMA/LIBRA, el detector SUPL implementa características adicionales para el rechazo de fondo: un veto de centelleo líquido de 12 kL y un veto de muones (el miembro del experimento, M. Mews, sigue siendo el experto en dicho veto de muones). [26] [16] Resultados consistentes entre los dos serían una evidencia muy fuerte.
A partir de agosto de 2022, se espera que el experimento SABRE se construya bajo tierra en SUPL durante los últimos meses de 2022, y la recopilación de datos comenzará en 2023. [6]
La perforación que comenzó el 28 de abril extraerá un núcleo de 50 metros de largo del sitio de la caverna principal.
37°04′S 142°49′E / 37,07°S 142,81°E / -37,07; 142,81 (Mina de oro Stawell)
