Аннотация:
Шведская королевская академия наук приняла решение присудить Нобелевскую премию по физике 2026 года Фрэнсису Хальзену в знак признания его решающего вклада в развитие нейтринной обсерватории IceCube и открытия нейтрино высоких энергий из астрофизических источников.
Фрэнсис Халзен понял, что антарктический лед можно использовать для отслеживания частиц, называемых нейтрино. Его идеи и академическое лидерство легли в основу создания нейтринной обсерватории IceCube. Обсерватория имеет датчики света, разбросанные по кубическому километру льда. С помощью детектора IceCube исследователи смогут улавливать нейтрино, образующиеся в результате высокоэнергетической активности в далекой Вселенной.
Нейтрино есть повсюду, но их трудно обнаружить. Они могут проходить сквозь землю и наши тела, и мы этого не замечаем. Лишь в крайне редких случаях отдельные нейтрино взаимодействуют с атомными ядрами, и при наличии подходящего оборудования их можно обнаружить.
Ученым давно известно, что во Вселенной существуют естественные источники частиц высокой энергии, которые могут испускать частицы с энергией, в миллион раз превышающей энергию, которую можно получить в лабораториях на Земле. Эти источники частиц до сих пор остаются загадкой: что это такое, где они расположены и каковы основные физические процессы внутри них?
Нейтрино сверхвысоких энергий рождаются в той же космической среде, что и другие частицы. Но в отличие от других частиц, нейтрино не меняют направление и не теряют энергию, когда достигают Земли. Это означает, что он может предоставить информацию, которую невозможно получить другими методами наблюдения.
Фрэнсис Халзен впервые предложил идею захвата нейтрино в Антарктиде в 1988 году. Когда нейтрино ударяются о атомные ядра, они создают вспышки света, которые могут быть уловлены датчиками внутри нетронутого ледникового льда. Антарктический лед имеет множество преимуществ: он практически невосприимчив к помехам всех типов сигналов, геологически стабилен и не подвержен землетрясениям. Идея Хальзена быстро получила поддержку других исследователей, и всего через несколько лет исследовательская группа провела предварительные испытания датчика во льду.
Количество космических нейтрино сверхвысоких энергий крайне редко, поэтому для наблюдения достаточного количества событий столкновений необходим огромный объем льда. Детектор IceCube был построен в 2011 году и покрывает один кубический километр льда. Вскоре исследователи обнаружили первую партию нейтрино высоких энергий; несколько лет спустя они опубликовали результаты, подтверждающие, что обнаруженные нейтрино произошли из далекого космоса за пределами Солнечной системы. Таким образом, человечество официально начало исследование источника нейтрино во Вселенной.
Марк Пирс, председатель Нобелевского комитета по физике, сказал: «Фрэнсис Халзен возглавил международную команду научных исследователей и инженеров, чтобы создать это выдающееся детекторное оборудование для человечества. Его упорство и научное видение открыли новый вид астрономии».
Сигналы взаимодействия нейтрино, которые продолжает собирать IceCube, помогут исследователям глубже понять агрессивную космическую среду, производящую нейтрино высокой энергии, и могут даже открыть ранее неизвестные космические явления.
Комментарии