I neutrini sono bestie ingannevoli. Solo tra le particelle fondamentali conosciute, soffrono di una crisi d'identità, se fosse possibile metterli su una bilancia, misureresti in modo imprevedibile una delle tre possibili masse. Di conseguenza, i tre "sapori" dei neutrini si fondono l'uno nell'altro mentre corrono nello spazio e nella materia, aprendo il potenziale per asimmetrie materia-antimateria rilevanti per le questioni aperte in cosmologia. I neutrini sono oggi oggetto di un vivace programma di ricerca mondiale in fisica delle particelle, astrofisica e astronomia multimessaggero.

In un accattivante esempio di collaborazione internazionale nel campo della fisica delle particelle, Il CERN ha ora accettato di produrre un secondo "criostato" per i rivelatori del Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) negli Stati Uniti. I criostati sono enormi recipienti in acciaio inossidabile che alla fine possono contenere e raffreddare 70, 000 tonnellate di argon liquido all'interno dei rivelatori dell'esperimento DUNE. Le grandi dimensioni e le basse temperature dei criostati necessari per i rilevatori DUNE hanno reso necessaria l'innovazione in collaborazione con l'industria marittima del gas naturale liquefatto. Il CERN si era già impegnato a costruire il primo dei quattro criostati DUNE. Dopo l'approvazione del Consiglio del CERN, l'Organizzazione ha ora anche accettato di fornire un secondo.

La collaborazione sfrutta l'esperienza del CERN con una tecnologia che i fisici dei neutrini hanno sognato di implementare su tale scala per decenni. I neutrini sono notoriamente difficili da rilevare. Scorrono attraverso la materia con una minuscola possibilità di interazione. E quando interagiscono, è spesso con uno degli oggetti meno compresi in fisica, il nucleo atomico, e uno spruzzo di particelle ed eccitazioni emerge dalla confusione vorticosa della materia adronica. Per ottenere abbastanza di queste particelle spettrali da interagire con i nuclei in primo luogo, hai bisogno di un materiale target denso, tuttavia questo è un terribile punto di partenza per costruire un rivelatore abbastanza sensibile da ricostruire questi spruzzi di particelle in dettaglio.

L'ex direttore generale del CERN e premio Nobel Carlo Rubbia propose una soluzione nel 1977:i neutrini potevano interagire in serbatoi di argon liquido, e i campi elettrici potrebbero amplificare piccoli segnali causati dalla delicata ionizzazione degli atomi di argon vicini da parte di particelle cariche create nella collisione, permettendo di ricostruire "l'evento" come una fotografia tridimensionale, con una risoluzione squisita che non avrebbe precedenti per un esperimento di neutrini. Tale "camera di proiezione temporale ad argon liquido" è stata realizzata per la prima volta su larga scala dall'esperimento ICARUS al Gran Sasso, che è stato costruito dall'INFN in Italia, ristrutturato al CERN, e spedito alla struttura di neutrini a base breve del Fermilab nel 2017. Ogni modulo rivelatore DUNE sarà 20 volte più grande. Il lavoro su questi progetti innovativi è in corso al CERN già da diversi anni nella preparazione e nel test di due rivelatori "ProtoDUNE", che hanno dimostrato con successo i principi operativi della tecnologia.