Il a vécu dans deux pays différents, et il est sur le point de faire son chemin vers un troisième. C'est la plus grande machine du genre, conçu pour trouver des particules extrêmement insaisissables et nous en dire plus à leur sujet. Sa technologie pionnière est le modèle de certaines des expériences scientifiques les plus avancées au monde. Et cet été, il traversera l'océan Atlantique jusqu'à son nouveau domicile (et sa nouvelle mission) au Fermi National Accelerator Laboratory du département américain de l'Énergie.

Ça s'appelle ICARE, et vous pouvez suivre son parcours sur terre et sur mer à l'aide d'une carte interactive sur le site du Fermilab.

Le détecteur ICARUS mesure 18 mètres (60 pieds) de long et pèse 120 tonnes. Il a commencé sa vie scientifique sous une montagne au Laboratoire national du Gran Sasso de l'Institut national italien de physique nucléaire (INFN) en 2010, enregistrer les données d'un faisceau de particules appelées neutrinos envoyé par le CERN, Premier laboratoire européen de physique des particules. Le détecteur a été expédié au CERN en 2014, où il a été amélioré et rénové en vue de son voyage à l'étranger.

A son arrivée au Fermilab, la machine massive prendra sa place dans le cadre d'une suite de trois détecteurs dédiés à la recherche d'un nouveau type de neutrino au-delà des trois qui ont été trouvés. A la découverte de ce neutrino dit "stérile", devrait-il exister, réécrirait l'image que les scientifiques ont de l'univers et des particules qui le composent.

"Résoudre la question de savoir si les neutrinos stériles existent ou non est un objectif scientifique important, et ICARUS nous aidera à y parvenir, " a déclaré Nigel Lockyer, directeur du Fermilab. " Mais c'est aussi une étape importante dans le plan du Fermilab d'héberger une installation de neutrinos véritablement internationale, avec l'aide de nos partenaires du monde entier."

D'abord, cependant, le détecteur doit y arriver. La semaine prochaine, il commencera son voyage depuis le CERN à Genève, La Suisse, dans un port d'Anvers, La Belgique. De là le détecteur, séparé en deux morceaux identiques, voyagera sur un navire jusqu'à Burns Harbour, Indiana, aux Etats-Unis, et de là, ils seront conduits en camion jusqu'au Fermilab, Une pièce à la fois. Le voyage complet devrait durer environ six semaines.

Une carte interactive sur le site du Fermilab (IcarusTrip.fnal.gov) retracera le voyage du détecteur ICARUS, et Fermilab, Les réseaux sociaux du CERN et de l'INFN documenteront le voyage en utilisant le hashtag #IcarusTrip. Le détecteur lui-même arborera une bannière distinctive, et les membres du public sont encouragés à prendre des photos et à les publier sur les réseaux sociaux.

Une fois le détecteur ICARUS livré au Fermilab, il sera installé dans un bâtiment récemment achevé et rempli de 760 tonnes d'argon liquide pur pour lancer la recherche de neutrinos stériles.

L'expérience ICARUS est un excellent exemple de la nature internationale de la physique des particules et de la coopération mutuellement bénéfique qui existe entre les laboratoires de physique du monde. Le détecteur utilise la technologie de projection temporelle d'argon liquide - essentiellement une méthode de prise d'un instantané en 3D des particules produites lorsqu'un neutrino interagit avec un atome d'argon - qui a été développée par la collaboration ICARUS et est maintenant la technologie de choix pour l'international Expérience de neutrinos souterrains profonds (DUNE), qui sera hébergé par Fermilab.

« Il y a plus de 25 ans, Le lauréat du prix Nobel Carlo Rubbia a lancé un effort visionnaire avec l'aide et les ressources de l'INFN pour utiliser l'argon liquide comme détecteur de particules, avec la puissance visuelle d'une chambre à bulles mais avec la rapidité et l'efficacité d'un détecteur électronique, " a déclaré Fernando Ferroni, président de l'INFN. « Une longue série d'étapes a démontré la puissance de cette technologie qui a été choisie pour la gigantesque future expérience DUNE aux États-Unis, le passage à l'échelle des 760 tonnes d'argon d'ICARUS à 70, 000 tonnes pour DUNE. En attendant, ICARUS sera au cœur d'une expérience au Fermilab pour rechercher l'existence éventuelle d'un nouveau type de neutrino. Longue vie à ICARE !"

La contribution du CERN à ICARUS, mise en conformité du détecteur avec les dernières technologies, étend la participation du célèbre laboratoire européen au programme neutrinos du Fermilab. C'est le premier programme de ce type auquel le CERN a contribué aux États-Unis. Le Fermilab est la plaque tournante de la participation américaine à l'expérience CMS sur le grand collisionneur de hadrons du CERN, et le partenariat entre les laboratoires n'a jamais été aussi fort.

ICARUS sera le plus grand des trois détecteurs de neutrinos à argon liquide du Laboratoire Fermi à la recherche de neutrinos stériles. Le plus petit, MicroBooNE, est actif et prend des données depuis plus d'un an, tandis que le troisième, le détecteur de neutrinos à base courte, Est en construction. Les trois détecteurs devraient tous être opérationnels d'ici 2019, et les trois collaborations incluent des scientifiques de 45 institutions dans six pays.

Les connaissances acquises en utilisant la suite de trois détecteurs seront importantes pour le développement de l'expérience DUNE, qui sera la plus grande expérience neutrino jamais construite. L'installation internationale Long-Baseline Neutrino Facility (LBNF) fournira un faisceau intense de neutrinos à DUNE, envoyer les particules à 800 miles à travers la Terre du Fermilab au grand, détecteur de mile de profondeur à l'installation de recherche souterraine de Sanford dans le Dakota du Sud. DUNE ouvrira une nouvelle ère de science des neutrinos de précision et pourrait révolutionner notre compréhension de ces particules et de leur rôle dans l'univers.

La recherche et le développement de l'expérience sont en cours, avec des prototypes de détecteurs DUNE en construction au CERN, et la construction de LBNF devrait commencer dans le Dakota du Sud cette année. Une étude d'Anderson Economic Group, SARL, commandé par Fermi Research Alliance LLC, qui gère le laboratoire pour le compte du DOE, prédit un impact positif significatif du projet sur la production économique et les emplois dans le Dakota du Sud et ailleurs.