Nobel de Física para Francis Halzel, el cazador de las “partículas fantasma” del universo
El investigador belga convirtió el hielo del polo sur en un inmenso detector de neutrinos para capturar las trazas de los componentes más esquivos del Universo
BarcelonaLa Real Academia Sueca de las Ciencias ha anunciado este martes que el ganador del Premio Nobel de Física de este año es el investigador de la Universidad de Wisconsin-Madison, Francis Halzen. Nacido en 1944 en Bélgica, Halzen ha sido galardonado por asentar las bases de un tipo de astronomía radicalmente nuevo: la astronomía de los neutrinos. Sus contribuciones han sido decisivas para crear el Observatorio de Neutrinos IceCube en la Antártida y para descubrir los neutrinos de alta energía de origen astrofísico, lo cual permite que investigadores de todo el mundo puedan aprender más sobre el cosmos y sus características, algunas todavía desconocidas por los humanos.
Durante cuatro décadas, Halzen ha dedicado su carrera a perseguir precisamente los neutrinos, unas partículas casi indetectables, pero que atraviesan la Tierra entera y también nuestro cuerpo sin que nos demos cuenta. No tienen carga eléctrica y casi no tienen masa y pocas veces se hacen notar chocando con un núcleo atómico. Aun así, cada segundo, 65.000 millones de neutrinos del Sol fluyen por la uña de tu dedo meñique. Pero los neutrinos también provienen de otras regiones del espacio y estudiarlas aporta pistas sobre algunos de los misterios del cosmos.
En los años ochenta, Halzen se dio cuenta de que el hielo antártico podía convertirse en un inmenso detector de neutrinos. "Su visión y liderazgo científico han sido fundamentales para el Observatorio de Neutrinos IceCube, un kilómetro cúbico de hielo equipado con sensores de luz. Con él, los investigadores pueden detectar neutrinos procedentes de procesos extremadamente energéticos del universo lejano", destaca la Real Academia Sueca de las Ciencias en una nota de prensa.
Las interacciones de neutrinos que registra continuamente la estrategia de Halzen —también las que se originan en el cosmos distante— proporcionan "nuevos conocimientos sobre los entornos violentos en los que se pueden generar neutrinos de alta energía e incluso podrían revelar fenómenos cósmicos hasta ahora desconocidos", afirman desde el comité del galardón.
El cosmos contiene aceleradores naturales de partículas, que expulsan partículas con energías hasta un millón de veces superiores a las que se pueden alcanzar en los laboratorios terrestres. Pero todavía hay muchos interrogantes sobre estas fuentes: ¿qué son, dónde se encuentran y cuáles son los principales procesos que tienen lugar en ellas? Los neutrinos de energías extremadamente elevadas se crean en los mismos entornos que otros tipos de partículas. Pero, a diferencia de estas, los neutrinos llegan hasta nosotros sin cambiar de dirección ni perder energía. Esto significa que pueden proporcionar información que no se puede obtener de ninguna otra manera.
IceCube: más allá del sistema solar
En el año 1988, Francis Halzen concibió e impulsó una manera de convertir el hielo de la Antártida en un detector gigante de neutrinos. Cuando un neutrino colisiona con el núcleo de un átomo, produce un destello de luz que puede ser detectado por los sensores instalados en el hielo glacial transparente. El hielo del polo sur ofrece muchas ventajas, ya que está libre de diversos tipos de interferencias y la zona es geológicamente estable, sin terremotos. Halzen y su idea pronto obtuvieron el apoyo de otros investigadores y, pocos años después, se hicieron las primeras pruebas con sensores instalados en el hielo.
Los neutrinos cósmicos de energías extremadamente elevadas son muy poco frecuentes, por lo que hace falta un volumen inmenso de hielo para observar un número suficiente de colisiones. IceCube ocupa un kilómetro cúbico entero y se terminó de construir en 2011. Los investigadores pronto descubrieron en él los primeros neutrinos de alta energía y, pocos años más tarde, pudieron publicar el descubrimiento de neutrinos que necesariamente debían proceder de mucho más allá de nuestro sistema solar.
"Francis Halzen ha liderado un equipo internacional de investigadores e ingenieros que nos ha proporcionado un instrumento fantástico. Su tenacidad y visión científica han abierto el camino hacia un nuevo tipo de astronomía", afirma el presidente del Comité Nobel de Física, Mark Pearce.