Neutrinos är knepiga bestar. Ensam bland kända fundamentala partiklar, de lider av en identitetskris – om det var möjligt att sätta dem på en våg, du skulle oförutsägbart mäta en av tre möjliga massor. Som ett resultat, de tre neutrino "smakerna" smälter in i varandra när de rasar genom rymden och materia, öppnar upp potentialen för materia-antimateria-asymmetrier som är relevanta för öppna frågor inom kosmologi. Neutrinos är idag föremål för ett pulserande världsomspännande forskningsprogram inom partikelfysik, astrofysik och multi-budbärare astronomi.

I ett iögonfallande exempel på internationellt samarbete inom partikelfysik, CERN har nu gått med på att producera en andra "kryostat" för detektorerna från det internationella Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) i USA. Kryostater är enorma kärl av rostfritt stål som så småningom kommer att hålla och kyla 70, 000 ton flytande argon inuti DUNE-experimentets detektorer. Kryostaternas stora storlek och låga temperaturer som behövs för DUNE-detektorerna krävde innovation i samarbete med sjöfartsindustrin för flytande naturgas. CERN hade redan förbundit sig att bygga den första av fyra DUNE-kryostater. Efter godkännande från CERN-rådet, organisationen har nu också gått med på att tillhandahålla en andra.

Samarbetet utnyttjar CERNs expertis med en teknik som neutrinofysiker har drömt om att använda i en sådan skala i årtionden. Neutrinos är notoriskt svåra att upptäcka. De strömmar genom materia med en mycket liten chans att interagera. Och när de interagerar, det är ofta med ett av de minst välförstådda objekten i fysiken, atomkärnan, och en spray av partiklar och excitationer dyker upp från den virvlande röran av hadronisk materia. För att få tillräckligt med dessa spöklika partiklar för att interagera med kärnor i första hand, du behöver ett tätt målmaterial, men det är en fruktansvärd utgångspunkt för att bygga en detektor som är tillräckligt känslig för att rekonstruera dessa sprayer av partiklar i detalj.

Den tidigare generaldirektören för CERN och Nobelpristagaren Carlo Rubbia föreslog en lösning 1977:neutriner kunde interagera i tankar med flytande argon, och elektriska fält kan förstärka små signaler orsakade av den milda joniseringen av angränsande argonatomer av laddade partiklar som skapades i kollisionen, låter "händelsen" rekonstrueras som ett tredimensionellt fotografi, med utsökt upplösning som skulle vara oöverträffad för ett neutrinoexperiment. En sådan "tidsprojektionskammare för flytande argon" realiserades först i stor skala av ICARUS-experimentet vid Gran Sasso, som byggdes av INFN i Italien, renoverad på CERN, och skickas till Fermilabs neutrinoanläggning med kort baslinje 2017. Varje DUNE-detektormodul kommer att vara 20 gånger större. Arbetet med dessa banbrytande konstruktioner har pågått på CERN i flera år redan i förberedelser och testning av två "ProtoDUNE"-detektorer, som framgångsrikt har visat teknikens operativa principer.