Nobelovu nagradu za fiziku za 2026. godinu dobio je Francis Halzen za „odlučujuće doprinose Neutrinskoj opservatoriji IceCube i otkriće visokoenergetskih neutrina astrofizičkog porijekla“.
Njegova priča počinje neobičnom idejom iz 1988. godine: za proučavanje jednih od najneuhvatljivijih čestica, tih neutrina koje nekad nazivaju i čestice-duhovi, pa i kameleon-čestice, jer mijenaju okus, u svemiru iskoristiti – led na Južnom polu.
Neutrini su čestice bez električnog naboja i gotovo zanemarive mase. Gotovo uopšte ne reaguju s materijom, pa milijarde njih svake sekunde prolaze kroz naše tijelo, Zemlju i gotovo sve što im se nađe na putu. Upravo zbog toga ih je izuzetno teško detektovati. Ali ta osobina ih čini i dragocjenim „glasnicima“ iz svemira.
Za razliku od mnogih drugih čestica, neutrini mogu putovati ogromnim udaljenostima gotovo nepromijenjenog smjera i energije. Kada do Zemlje stigne visokoenergetski neutrino, on može nositi informaciju o ekstremnom kosmičkom događaju u kojem je nastao.
Problem je kako ga pronaći.
Francis Halzen je predložio da se kao detektor iskoristi ogroman volumen prozirnog antarktičkog leda. Kada se neutrino, veoma rijetko, sudari s jezgrom atoma u ledu, nastaje nabijena čestica koja proizvodi slab bljesak plave svjetlosti. Upravo te bljeskove registruju senzori čuvene IceCube opsevartorije.
Tako je nastao jedan od najneobičnijih teleskopa na svijetu: IceCube Neutrino Observatory, ugrađen u oko kubni kilometar leda na Južnom polu. Prvi pokušaji postavljanja senzora počeli su 1992, a opservatorija je završena 2011. godine.
Nekoliko godina kasnije IceCube je registrovao visokoenergetske neutrine koji su, prema svojim karakteristikama, morali poticati izvan našeg Sunčevog sistema. Time je otvoren put za potragu za izvorima tih čestica i za potpuno novi način istraživanja svemira.
Zašto su ti izvori toliko važni? Svemir sadrži prirodne akceleratore čestica koji mogu proizvoditi energije i do milion puta veće od onih koje možemo postići u zemaljskim laboratorijama. Naučnici još pokušavaju razumjeti gdje se nalaze i kakvi se ekstremni procesi u njima odvijaju.
Neutrini bi mogli pomoći da ih pronađemo.
Južni pol pokazao se pogodnim za ovaj zadatak jer je duboki led taman, proziran i relativno čist od smetnji. Za razliku od okeana, nema organizama koji bi ometali mjerenja, a područje je geološki stabilno.