Френсис Халзен доби Нобелова награда за физика за „ловење“ неутрина со висока енергија во коцка мраз

Кралската шведска академија на науките одлучи да ја додели Нобеловата награда за физика за 2026 година на Френсис Халзен „за клучниот придонес кон Опсерваторијата за неутрина ’Ајс-кјуб‘ (IceCube) и откривањето на неутрина со висока енергија од астрофизичко потекло“.

Френсис Халзен сфатил дека мразот на Јужниот пол може да се искористи за следење на честичките познати како неутрина. Неговата визија и научно раководство биле од суштинско значење за Опсерваторијата за неутрина „Ајс-кјуб“ – кубен километар мраз опремен со светлосни сензори. Користејќи го „Ајс-кјуб“, истражувачите можат да детектираат неутрина кои потекнуваат од процеси со екстремно висока енергија во далечниот универзум.

Неутрината се насекаде околу нас, но не се манифестираат директно. Тие минуваат низ целата Земја и низ нашите тела без ние да го забележиме тоа. Многу ретко, поединечно неутрино стапува во интеракција со атомско јадро, што овозможува нивно откривање со соодветна опрема.

Научниците одамна знаат дека космосот содржи природни забрзувачи на честички, кои исфрлаат честички со енергии и до милион пати поголеми од оние што можат да се постигнат во лабораториите на Земјата. Многу аспекти од овие извори се мистериозни: што се тие, каде се наоѓаат и кои се главните процеси во нив?

Неутрината со екстремно високи енергии се создаваат во истите средини како и другите видови честички. Сепак, за разлика од другите честички, неутрината стигнуваат до нас без да го променат правецот или да изгубат енергија. Тоа значи дека тие можат да обезбедат информации што не се достапни на ниту еден друг начин.

Френсис Халзен првпат ја претставил својата визија за детектирање неутрина на Јужниот пол во 1988 година. Кога неутриното се судира со атомско јадро, се создава светлосен блесок што може да се следи преку сензори поставени во чистиот леднички мраз. Мразот на Јужниот пол има многу предности, бидејќи е ослободен од разни видови пречки, а областа е геолошки стабилна и без земјотреси. Халзен и неговата идеја набрзо добиле поддршка од други истражувачи, а само неколку години подоцна биле спроведени прелиминарни тестирања на сензори во мразот.

Космичките неутрина со екстремно високи енергии се многу ретки, па затоа е потребен огромен волумен на мраз за да се набљудува соодветен број судири. IceCube зафаќа простор од еден кубен километар, а неговата изградба беше завршена во 2011 година. Истражувачите набрзо ги открија првите неутрина со висока енергија, а неколку години подоцна можеа да го објават откритието на неутрина кои мора да потекнуваат од места далеку надвор од нашиот Сончев систем. Со тоа, сериозната потрага по изворите на неутрина во вселената можеше да започне.

Интеракциите на неутрината, кои континуирано се регистрираат од IceCube, ќе им овозможат на истражувачите нови сознанија за бурните средини во кои настануваат неутрината со висока енергија – а би можеле дури и да откријат досега непознати космички појави.

Кој е Френсис Халзен?

Франсис Луис Халзен е белгиски физичар за честички и главен истражувач на опсерваторијата за неутрино „АјсКјуб“ на Јужниот пол, и истакнат професор на Хилдејл и Грегори Брајт на Универзитетот во Висконсин-Медисон. Како водечка фигура во физиката на космички зраци и астрочестички, тој е ко-развивач на експериментот АМАНДА, кој го отвори патот за револуционерното откривање на високоенергетски космички неутрина од страна на „АјсКјуб“ во 2013 година. Неговиот учебник „Кваркови и лептони“ останува класика во физиката на честички. Неговите бројни почести вклучуваат наградата Балзан за 2015 година, наградата Бруно Понтекорво за 2018 година, наградата Јод за 2019 година и медалот APS за исклучителни достигнувања во истражувањето за 2026 година.