Premiul Nobel pentru Fizică 2026: Cercetătorul Francis Halzen a pus bazele unui tip de astronomie complet nou

"Francis Halzen a pus bazele unui tip de astronomie complet nou. Ideea sa a fost de a utiliza gheaţa de la Polul Sud pentru a capta particulele fantomatice numite neutrini. Rezultatul a fost Observatorul de Neutrini IceCube, capabil să urmărească neutrini care provin din cosmosul îndepărtat", se mai arată în comunicatul care însoţeşte anunţul premiului.

Viziunea şi leadershipul său ştiinţific au fost fundamentale pentru construcţia Observatorului de Neutrini IceCube, care are un volum de gheaţă de un kilometru cub şi este dotat cu senzori de lumină. Cu ajutorul acestui observator, cercetătorii pot capta neutrini proveniţi din procese extrem de energetice din Universul îndepărtat.

Neutrinii sunt particule elementare subatomice neutre, cu o masă extrem de mică, ce traversează materia aproape fără a interacţiona cu aceasta. Aceste particule sunt omniprezente, dar nu îşi fac decât foarte greu cunoscută prezenţa. Ele traversează tot timpul Pământul şi corpurile noastre fără a fi observate. Foarte rar, un singur neutrin interacţionează cu un nucleu atomic, ceea ce face posibilă detectarea lor cu echipamente extrem de sensibile, se mai arată în comunicatul Nobel.

Oamenii de ştiinţă ştiu de multă vreme că Universul găzduieşte acceleratoare naturale de particule, care proiectează particule cu energii de până la un milion de ori mai mari decât cele ce pot fi obţinute în acceleratoarele de pe Pământ. Multe aspecte legate de aceste surse rămân un mister: ce sunt ele, unde se află şi care sunt principalele procese care au loc în interiorul lor?

Neutrinii cu energii extrem de ridicate iau naştere în aceleaşi medii ca şi alte tipuri de particule. Totuşi, spre deosebire de celelalte particule, neutrinii ajung la noi fără a-şi schimba direcţia sau a-şi pierde energia. Acest lucru înseamnă că ei pot furniza informaţii inaccesibile prin orice altă metodă.

Francis Halzen şi-a prezentat pentru prima dată viziunea privind captarea neutrinilor la Polul Sud în anul 1988. Atunci când un neutrin se ciocneşte de un nucleu atomic, se eliberează fotoni ce poate fi detectaţi de senzori plasaţi în gheaţa transparentă. Gheaţa de la Polul Sud oferă numeroase avantaje: este lipsită de diverse tipuri de interferenţe, iar zona este deosebit de stabilă din punct de vedere geologic, nefiind afectată de cutremure. Ideea lui Halzen a câştigat rapid sprijinul altor cercetători şi, doar câţiva ani mai târziu, au fost efectuate teste preliminare cu senzori plasaţi în gheaţă.

Neutrinii cosmici de energie extrem de ridicată sunt foarte rari, iar prin urmare, este necesar un volum uriaş de gheaţă pentru a observa un număr suficient de coliziuni. Observatorul IceCube ocupă un volum de un kilometru cub şi, prin intermediul său, cercetătorii au identificat rapid primii neutrini de înaltă energie şi, câţiva ani mai târziu, au putut anunţa descoperirea unor neutrini care, în mod cert, îşi au originea mult în afara Sistemului Solar. Astfel, căutarea surselor cosmice de neutrini a putut începe în mod serios.

"Francis Halzen a condus o echipă internaţională de cercetători şi ingineri care ne-au pus la dispoziţie un instrument extraordinar. Perseverenţa şi viziunea sa ştiinţifică au deschis calea către o nouă formă de astronomie", a declarat Mark Pearce, preşedintele Comitetului Nobel pentru Fizică.

Interacţiunile neutrinilor, înregistrate continuu de IceCube, vor oferi cercetătorilor informaţii inedite despre mediile violente în care se pot forma neutrinii de înaltă energie - şi ar putea chiar dezvălui fenomene cosmice necunoscute până acum.

Francis Louis Halzen, 82 de ani, este directorul Institutului pentru Fizica Particulelor Elementare de la Universitatea americană Wisconsin-Madison. El este şi cercetătorul principal al Observatorului de Neutrini IceCube de la Staţia de cercetare antarctică Amundsen-Scott, cel mai mare detector de neutrini din lume ce este operaţional din 2010.