Les neutrinos font partie des particules les plus mystérieuses de l'univers. Ils n’ont pas de charge électrique et ont de très petites masses. Les neutrinos sont également très difficiles à détecter, car ils n’interagissent que très faiblement avec d’autres matières.
DUNE utilisera diverses techniques pour détecter les neutrinos. Une technique consiste à utiliser le détecteur à argon liquide pour rechercher la lumière à scintillation. Lorsqu’un neutrino interagit avec un atome d’argon, il peut créer un éclair lumineux. Ces éclairs lumineux peuvent être détectés par des tubes photomultiplicateurs situés à l’intérieur du détecteur.
Une autre technique utilisée par DUNE consiste à rechercher des changements dans le champ électrique à l’intérieur du détecteur. Lorsqu’un neutrino interagit avec un atome d’argon, il peut créer une charge électrique. Ces charges peuvent être détectées par des électrodes situées à l'intérieur du détecteur.
DUNE sera le détecteur de neutrinos le plus sensible jamais construit. Cela permettra aux scientifiques d’étudier les neutrinos avec des détails sans précédent et pourrait même aider à répondre à certains des plus grands mystères de l’univers.
Voici une explication plus détaillée du fonctionnement de DUNE :
* Le faisceau de neutrinos : DUNE utilisera un faisceau de neutrinos produit par le Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) dans l'Illinois, aux États-Unis. Le faisceau de neutrinos voyagera sous terre sur environ 1 300 kilomètres (800 miles) jusqu'au SURF.
* Le détecteur d'argon liquide : Le détecteur DUNE sera rempli d'environ 70 000 tonnes d'argon liquide. L'argon liquide sera contenu dans un énorme réservoir souterrain d'environ 1 200 mètres (3 900 pieds) de long, 100 mètres (330 pieds) de large et 20 mètres (66 pieds) de haut.
* Les tubes photomultiplicateurs : Les tubes photomultiplicateurs seront situés à l’intérieur du détecteur. Ils seront utilisés pour détecter les éclairs de scintillation produits lorsque les neutrinos interagissent avec des atomes d’argon.
* Les électrodes : Les électrodes seront également situées à l'intérieur du détecteur. Ils seront utilisés pour détecter les changements dans le champ électrique produits lorsque les neutrinos interagissent avec les atomes d’argon.
DUNE est un projet complexe et ambitieux, mais il a le potentiel d’apporter des contributions majeures à notre compréhension de l’univers. L’expérience devrait commencer ses opérations en 2029.
