A medida que el brote de COVID-19 se afianzaba en Italia, Los investigadores que trabajaban en un experimento de física nuclear llamado CUORE en un laboratorio subterráneo en el centro de Italia se apresuraron a mantener en funcionamiento el experimento ultrasensible y lanzar nuevas herramientas y reglas para operaciones remotas.

Este experimento del Observatorio Criogénico Subterráneo para Eventos Raros, diseñado para encontrar un proceso nunca antes visto que involucra partículas fantasmales conocidas como neutrinos, para explicar por qué la materia ganó a la antimateria en nuestro universo, y para buscar también signos de misteriosa materia oscura, continúa con la toma de datos ininterrumpida, mientras que otros proyectos y experimentos en todo el mundo se han suspendido.

Encontrar evidencia de estos raros procesos requiere largos períodos de recopilación de datos y mucha paciencia. CUORE ha estado recopilando datos desde mayo de 2017, y después de los esfuerzos de actualización en 2018 y 2019, el experimento se ha estado ejecutando de forma continua.

Antes de que ocurriera la pandemia, ya existían herramientas que estabilizaban el enfriamiento extremo requerido para los detectores de CUORE y proporcionaban algunos controles remotos y monitoreo de los sistemas CUORE. señaló Yury Kolomensky, científico principal de la facultad en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley del Departamento de Energía de EE. UU. (Berkeley Lab) y portavoz de CUORE en EE. UU.

La rápida propagación mundial de la enfermedad, y restricciones relacionadas en el acceso al experimento CUORE en el Laboratorio Nacional Gran Sasso (Laboratori Nazionali del Gran Sasso, o GNL, operado por el Instituto Italiano de Física Nuclear, INFN) en el centro de Italia, impulsó a los líderes e investigadores de CUORE, que trabajan en tres continentes, a actuar rápidamente para aumentar los controles remotos y prepararse para un período prolongado con acceso limitado al experimento.

Apenas unos días antes de que las nuevas restricciones entraran en vigor en Gran Sasso, El 4 de marzo, el liderazgo de CUORE tomó la decisión de implementar rápidamente un nuevo sistema remoto y trabajar en los detalles de cómo mantener mejor el experimento con personal limitado y con investigadores monitoreando en diferentes zonas horarias. El nuevo sistema estaba en pleno funcionamiento aproximadamente una semana después, y los investigadores de Berkeley Lab jugaron un papel en su implementación.

"Ya estábamos planeando la transición a operaciones de turnos remotos, mediante el cual un científico en una institución de origen monitorearía los sistemas en tiempo real, responder a las alarmas, y llamar al personal en el lugar y de guardia en caso de que sea necesaria una intervención de emergencia, "Kolomensky dijo:agregando, "Estábamos poniendo en servicio el sistema en el momento del brote".

Brad Welliver, un investigador postdoctoral, se desempeñó como desarrollador principal de Berkeley Lab para el nuevo sistema de monitoreo remoto, y el científico del personal de Berkeley Lab, Brian Fujikawa, fue el líder general del proyecto para los controles remotos mejorados, colectivamente conocido como CORC, para CUORE Online / Offline Run Check.

Fujikawa probó controles para iniciar y detener el proceso de recopilación de datos, y también realizó otras pruebas electrónicas para el experimento desde su casa en el Área de la Bahía de San Francisco.

Señaló que el sistema está programado para enviar alarmas de voz y correo electrónico al investigador CUORE designado en turno si algo no funciona con cualquier sistema CUORE. "Este sistema de alarma es particularmente importante cuando se opera CUORE de forma remota, " él dijo, ya que en algunos casos es posible que los trabajadores en el lugar deban visitar el experimento con prontitud para realizar reparaciones u otros trabajos necesarios.

Desarrollo de los llamados "controles lentos, "que permiten a los investigadores monitorear y controlar equipos CUORE como bombas y sensores, fue dirigido por Joe Johnston en el Instituto de Tecnología de Massachusetts.

"Ahora podemos realizar la mayoría de las operaciones desde 6, 000 millas de distancia, "Dijo Kolomensky.

Y muchos participantes de la colaboración continúan desempeñando roles significativos en el experimento desde sus hogares, desde el análisis de datos y la redacción de documentos hasta la participación en la planificación a largo plazo y las reuniones remotas.

A pesar de las restricciones de acceso en Gran Sasso, los experimentos todavía son accesibles para los trabajos y controles necesarios. El laboratorio permanece abierto de forma limitada, y su personal aún mantiene todos sus servicios y equipos necesarios, desde lanzaderas hasta servicios informáticos.

Laura Marini, un investigador postdoctoral en UC Berkeley que se desempeña como coordinador de carrera para CUORE y ahora vive cerca de Gran Sasso, se encuentra entre un puñado de investigadores de CUORE que todavía visita habitualmente el laboratorio.

"Como coordinador de carreras, Necesito asegurarme de que el experimento funcione correctamente y que la calidad de los datos sea buena. ", dijo." Antes de que se extendiera la pandemia, Iba a la clandestinidad tal vez no todos los días pero al menos algunas veces a la semana ". Ahora, puede ser una vez cada dos semanas.

A veces ella está ahí para realizar arreglos sencillos, como una computadora atascada que necesita reiniciarse, ella dijo. Ahora, además del casco y los zapatos pesados ​​necesarios, Marini, como muchos otros en todo el mundo que continúan trabajando, debe usar una máscara y guantes para protegerse contra la propagación del COVID-19.

El simple hecho de conducir hasta el lugar del laboratorio puede resultar complicado, también, ella dijo. "El otro día, Tuve que pasar a la clandestinidad y la policía me detuvo. Así que tuve que llenar un papel para declarar por qué iba a la clandestinidad, el hecho de que era necesario, y que no solo estaba deambulando en auto, ", dijo. Las restricciones en Italia impiden la mayoría de los tipos de viajes.

Los investigadores de CUORE señalan que tienen suerte de que el experimento ya estaba en un estado de toma de datos constante cuando golpeó la pandemia. "No hay necesidad de una intervención continua, ", Dijo Marini." Podemos hacer la mayoría de nuestras comprobaciones a distancia ".

Dijo que está agradecida de ser parte de un equipo internacional que ha "trabajado juntos en un objetivo común y continúa haciéndolo" a pesar de los desafíos actuales.

Kolomensky señaló que parte del mantenimiento regular y las actualizaciones planificadas para CUORE se pospondrán como resultado de las restricciones de refugio en el lugar. aunque también parece haber un beneficio extraño de la actividad reducida en el sitio de Gran Sasso. "Vemos una reducción general del ruido del detector, lo que atribuimos a un nivel significativamente menor de actividad en el laboratorio subterráneo y menos tráfico en el túnel de la autopista, ", dijo. Los investigadores están trabajando para verificar esto.

CUORE ya contaba con sistemas para monitorear de forma individual y remota la toma de datos de cada uno de los 988 detectores del experimento. Benjamin Schmidt, un investigador postdoctoral de Berkeley Lab, incluso había desarrollado un software que señala automáticamente los períodos de "ruidosa" o deficiente toma de datos capturados por el conjunto de detectores de CUORE.

Kolomensky señaló que el trabajo en las herramientas remotas CORC continúa. "A medida que ganamos más experiencia y descubrimos problemas, se han implementado mejoras y correcciones de errores, y estos esfuerzos aún están en curso, " él dijo.