Omul de știință belgiano-american Francis Halzen a câștigat Premiul Nobel pentru Fizică 2026 pentru contribuția sa la construirea unui observator în gheața Antarcticii destinat detectării neutrinilor de înaltă energie. Acestea sunt particule subatomice greu de observat, care pot oferi informații inaccesibile prin metodele astronomice obișnuite.
Halzen, în vârstă de 82 de ani, a realizat că gheața extrem de pură de la Polul Sud ar putea fi utilizată pentru detectarea neutrinilor. Aceste particule sunt numite uneori „particule fantomă”, deoarece pot traversa Pământul aproape fără să lase urme. Ele interacționează extrem de rar cu materia.
„Acești mesageri aduc informații din cosmos”, a declarat Eva Olsson, reprezentantă a Academiei Regale Suedeze de Științe.
„Ei deschid ușa către galaxii îndepărtate și ne oferă informații despre procesele din stelele care explodează”, a adăugat ea.
Halzen: „Este o mare ușurare pentru mine”
Francis Halzen a recunoscut că spera de mai mult timp să primească distincția.
„Este o mare ușurare pentru mine, deoarece nu a fost ceva complet neașteptat, iar în această perioadă a anului mă simțeam întotdeauna groaznic pentru că nu câștigam premiul și credeam că este nedrept pentru colaboratorii mei, care îl meritau atât de mult”, a declarat cercetătorul.
„Așa că această problemă este, în sfârșit, rezolvată”, a adăugat el.
IceCube, un telescop uriaș ascuns în gheața Antarcticii
Interacțiunile detectate de IceCube Neutrino Observatory oferă informații despre modul în care sunt generate particulele de înaltă energie. De asemenea, potrivit Academiei Regale Suedeze de Științe, observațiile ar putea chiar scoate la iveală fenomene necunoscute până acum.
„Am putea să le captăm în gheață. Acesta era obiectivul”, a explicat Halzen despre proiectul la care s-a lucrat timp de mai mulți ani.
El a descris observatorul drept o nouă „fereastră către Univers”. IceCube funcționează practic ca un telescop care detectează neutrini în locul luminii.
Observatorul ocupă aproximativ un kilometru cub de gheață antarctică. Acesta ajunge până la o adâncime de 2.500 de metri în apropierea stației Amundsen-Scott de la Polul Sud.
Peste 5.000 de senzori caută neutrini
În interiorul gheții se află peste 5.000 de senzori, care așteaptă semnalele produse de interacțiunile extrem de rare ale neutrinilor de înaltă energie. Spre deosebire de alte particule, neutrinii își pot păstra energia și direcția pe distanțe enorme.
Cercetătorii încearcă astfel să urmărească traseul lor până la surse cosmice precum stelele care explodează și exploziile de raze gamma. Mai mult, sunt vizate și fenomenele extreme asociate găurilor negre și stelelor neutronice. Observatorul poate detecta aproximativ un astfel de neutrino pe zi.
Ideea proiectului a fost prezentată încă din 1988
Halzen, profesor la University of Wisconsin–Madison din Statele Unite, și-a prezentat pentru prima dată în 1988 ideea de a detecta urmele neutrinilor la Polul Sud. Proiectul a fost finalizat abia în 2011.
„Trebuie să subliniez cât de norocos am fost, pentru că atunci când am început acest proiect toată lumea și-a dat seama că poate era o idee bună, dar foarte puțini credeau că va funcționa, inclusiv eu”, a declarat Halzen prin telefon.
În 2014, revista Smithsonian l-a numit „Neutrino Man” și i-a acordat unul dintre premiile sale Ingenuity pentru experimentul care deschidea o nouă etapă în astronomie.
De ce sunt neutrinii atât de importanți
Neutrinii nu au sarcină electrică și nu sunt deviați de câmpurile magnetice. Din acest motiv, spre deosebire de alte tipuri de radiație, direcția din care sosesc poate indica direct sursa lor.
IceCube a stabilit că neutrinii de înaltă energie provin atât din interiorul Căii Lactee, cât și de la distanțe foarte mari din afara galaxiei noastre. Descoperirile au declanșat căutarea obiectelor și proceselor cosmice care produc aceste particule.
Observatorul funcționează și în timpul iernii polare
Menținerea IceCube în funcțiune presupune condiții extreme. În timpul lungii ierni de la Polul Sud, temperaturile pot coborî sub minus 50 de grade Celsius. Acest lucru împiedică inclusiv aterizarea avioanelor.
O echipă restrânsă de specialiști rămâne atunci la stație pentru a asigura funcționarea observatorului. Stația poate găzdui până la 150 de persoane și dispune de bucătărie, sală de mese, sală de sport și chiar o seră.
IceCube-Gen2 ar putea detecta de zece ori mai mulți neutrini
O extindere a observatorului, denumită IceCube-Gen2, este planificată să devină operațională în 2033. Aceasta ar urma să acopere aproximativ opt kilometri cubi de gheață și să poată detecta de zece ori mai mulți neutrini. De asemenea, ar putea identifica inclusiv particule cu semnale mult mai slabe.
Halzen consideră că cele mai importante rezultate ale cercetărilor sale urmează încă să apară.
„Acesta este un nou mod de a privi Universul și va fi nevoie de telescoape mai mari, de mult mai multe telescoape, pentru ca acest domeniu să devină cu adevărat astronomie”, a spus el.
„Iar ceea ce va aduce este imposibil de prezis.”
Premiul Nobel valorează aproximativ 1,2 milioane de dolari
Premierul Belgiei, Bart De Wever, l-a felicitat pe Halzen pentru recunoașterea „unei vieți dedicate dezlegării celor mai mari secrete ale cosmosului prin cele mai mici manifestări ale sale”.
Laureatul Premiului Nobel pentru Fizică primește 12 milioane de coroane suedeze, echivalentul a aproximativ 1,2 milioane de dolari.
Printre cercetătorii în domeniul neutrinilor recompensați anterior cu Nobel se numără japonezul Takaaki Kajita și canadianul Arthur McDonald, laureați în 2015.
De la Einstein și familia Curie la cercetarea neutrinilor
Premiile Nobel au fost create prin testamentul inventatorului și antreprenorului suedez Alfred Nobel. Averea sa a provenit parțial din inventarea dinamitei. Fizica a ocupat un loc important în testamentul său, iar Premiul Nobel pentru Fizică rămâne una dintre cele mai importante distincții din domeniu.
Printre laureații din trecut se numără Albert Einstein, Marie Curie, Pierre Curie, Max Planck și Niels Bohr, ale căror cercetări au contribuit la fundamentarea fizicii moderne. Premiul îi va fi înmânat lui Francis Halzen la Stockholm pe 10 decembrie, data comemorării morții lui Alfred Nobel.
