Ташкент, Узбекистан — Королевская академия наук Швеции объявила Фрэнсиса Хальцена лауреатом Нобелевской премии по физике 2026 года. Учёный из Университета Висконсин–Мэдисон удостоен награды за решающий вклад в создание нейтринной обсерватории IceCube и открытие высокоэнергетических нейтрино астрофизического происхождения.
В основе работы Хальцена лежит идея использовать антарктический лёд в качестве детектора частиц, практически не взаимодействующих с окружающим веществом. Созданная на Южном полюсе IceCube представляет собой гигантскую систему световых датчиков, размещённых в объёме ледника площадью около одного кубического километра.
Нейтрино постоянно проходят через Землю и человеческое тело, практически не оставляя следов. Их взаимодействие с атомными ядрами происходит крайне редко, однако именно возникающая при таком столкновении вспышка света позволяет зарегистрировать частицу.
Особую ценность для астрофизики представляют нейтрино с чрезвычайно высокой энергией. Во Вселенной существуют природные ускорители частиц, способные сообщать частицам энергию, до миллиона раз превышающую уровень, достижимый в земных лабораториях. При этом природа и расположение многих таких источников остаются недостаточно изученными.
Нейтрино обладают важным преимуществом для исследования этих процессов. В отличие от других частиц, они могут достигать Земли практически по прямой траектории, не теряя значительной части энергии. Поэтому их регистрация позволяет получать сведения о космических источниках, которые невозможно изучать традиционными методами.
Хальцен впервые предложил использовать Южный полюс для поиска нейтрино в 1988 году. Его идея заключалась в том, чтобы фиксировать световой сигнал, возникающий при взаимодействии нейтрино с атомным ядром внутри прозрачного льда.
Антарктический лёд подходит для таких наблюдений благодаря низкому уровню помех. Кроме того, Южный полюс отличается геологической стабильностью и отсутствием землетрясений. После поддержки со стороны других учёных начались испытания детекторов непосредственно во льду.
Редкость высокоэнергетических космических нейтрино потребовала создания детектора огромного масштаба. IceCube, охватывающая один кубический километр льда, была завершена в 2011 году. Вскоре после этого исследователи зарегистрировали первые нейтрино высоких энергий.
В последующие годы учёные получили данные о нейтрино, которые, предположительно, пришли из областей за пределами Солнечной системы. Это положило начало систематическому поиску источников таких частиц во Вселенной.
«Фрэнсис Хальцен возглавил международную команду исследователей и инженеров, создавших фантастический научный инструмент. Его настойчивость и научное видение проложили путь к новому виду астрономии», — заявил председатель Нобелевского комитета по физике Марк Пирс.
Наблюдения IceCube продолжаются. Зарегистрированные обсерваторией нейтринные взаимодействия дают возможность исследовать процессы, происходящие в наиболее мощных и активных космических средах, и могут помочь обнаружить ранее неизвестные явления.
Фрэнсис Хальцен родился в 1944 году в городе Тинен в Бельгии. В 1969 году он получил степень PhD в Католическом университете Лёвена. Хальцен является профессором Университета Висконсин–Мэдисон в США.
Размер Нобелевской премии по физике 2026 года составляет 12 млн шведских крон.
Королевская академия наук Швеции была основана в 1739 году. Академия является независимой организацией, занимающейся развитием науки и укреплением роли науки в обществе, уделяя особое внимание естественным наукам и математике.
