Francis Halzen laureatem Nagrody Nobla z fizyki 2026 za obserwatorium neutrin IceCube

Laureatem Nagrody Nobla z fizyki za 2026 rok zostaje Francis Halzen z University of Wisconsin-Madison – informują Ars Technica i Nature. Według Ars Technica nagroda honoruje jego „decydujący wkład w IceCube Neutrino Observatory” oraz odkrycie wysokoenergetycznych neutrin wytwarzanych przez źródła astrofizyczne. Halzen był siłą napędową projektu i budowy IceCube – detektora na biegunie południowym, który wykorzystuje kilometr sześcienny antarktycznego lodu do rejestrowania neutrin z głębokiego kosmosu.

Łącząc się telefonicznie z Włoch z konferencją prasową w Sztokholmie, Halzen powiedział: „To była wielka niespodzianka i oczywiście się jej nie spodziewałem”, podkreślając, że praca jest owocem „dużej współpracy”. Fizyczka cząstek Danielle Norcini z Johns Hopkins University nazwała go naukowym wizjonerem stojącym za projektem, a Michael Moloney, dyrektor generalny American Institute of Physics, powiedział, że Halzen przez dziesięciolecia kierował wysiłkami, by antarktyczny lód działał jak teleskop neutrinowy.

Urodzony w Belgii Halzen zaproponował w 1988 roku budowę obserwatorium neutrin na biegunie południowym. Jak podaje Ars Technica, połączył on dwie wcześniejsze propozycje – jedną zakładającą użycie wody jako ośrodka detekcyjnego i drugą polegającą na nasłuchiwaniu sygnałów neutrin na Antarktydzie za pomocą odbiorników radiowych – i doszedł do wniosku, że lód sprawdzi się jeszcze lepiej. Jego zespół wytapiał gorącą wodą otwory o głębokości około kilometra i opuszczał do nich kable z czujnikami światła. Pierwszemu detektorowi, AMANDA, przeszkadzały pęcherzyki w górnych warstwach lodu, które rozpraszały światło; poniżej 1400 metrów lód okazał się bardzo czysty, ale AMANDA był za mały i jego miejsce zajął IceCube.

IceCube rozpoczął działanie w 2011 roku. Jego 5160 czujników światła wisi na 86 kablach w lodzie i wychwytuje niebieskie i ultrafioletowe światło emitowane, gdy przelatujące neutrino uderza w jądro atomowe. Halzen powiedział, że wystarczyły zaledwie dwa lata, by wykazać, że detektor widzi neutrina spoza atmosfery. W 2014 roku zarejestrował on trzy neutrina o rekordowej energii, nazwane Bert, Ernie i Big Bird. W 2017 roku po raz pierwszy powiązano wysokoenergetyczne neutrino z konkretnym źródłem – blazarem TXS 0506+056; Nature określa to jako pierwsze odkrycie IceCube w ramach astronomii wieloaspektowej (multi-messenger). W 2022 roku, po przeanalizowaniu dziesięciu lat danych, zespół poinformował o nadwyżce 79 neutrin, dzięki której aktywna galaktyka Messier 77 stała się mocnym kandydatem na źródło neutrin.

Obserwatorium wciąż się rozrasta. Jak podaje Ars Technica, modernizacja zakończona w lutym dodała pięć łańcuchów czujników w pobliżu dolnej, środkowej części układu, a także 600 nowych czujników światła i instrumenty kalibracyjne, a National Science Foundation zobowiązała się w zeszłym miesiącu przeznaczyć 53 mln dolarów na utrzymanie jego działania przez najbliższe pięć lat. Halzen powiedział, że dotychczasowe wyniki wciąż są zgodne z fizyką neutrin w Modelu Standardowym, który chciałby zobaczyć obalony, i zażartował, że ma nadzieję, iż nagroda pomoże w zatwierdzeniu wniosku, nad którym pracuje.