Il Premio Nobel per la Fisica 2026 è stato assegnato a Francis Halzen per la scoperta dei neutrini ad alta energia di origine astrofisica
Nel 1988, il fisico ebbe l'idea di utilizzare il ghiaccio glaciale trasparente del Polo Sud come materiale per i rivelatori
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L’Accademia Reale Svedese delle Scienze ha deciso di assegnare il Premio Nobel per la Fisica 2026 a Francis Halzen dell’Università del Wisconsin–Madison, Stati Uniti, “per i contributi decisivi all’Osservatorio di neutrini IceCube e alla scoperta dei neutrini ad alta energia di origine astrofisica”.
Particelle sfuggenti provenienti dall’universo catturate al Polo Sud
Francis Halzen ha intuito che il ghiaccio del Polo Sud potesse essere utilizzato per rilevare particelle note come neutrini. La sua visione e la sua leadership scientifica sono state fondamentali per l’Osservatorio di neutrini IceCube – un chilometro cubo di ghiaccio dotato di sensori di luce. Grazie a IceCube, i ricercatori possono rilevare i neutrini provenienti da processi ad altissima energia nell’universo lontano.
I neutrini sono ovunque, ma non si fanno notare. Attraversano completamente la Terra e i nostri corpi senza che ce ne accorgiamo. Molto raramente, un singolo neutrino interagisce con un nucleo atomico, il che rende possibile la loro individuazione da parte di chi dispone dell’attrezzatura adeguata.
Gli scienziati sanno da tempo che il cosmo contiene acceleratori naturali di particelle, che emettono particelle con energie fino a un milione di volte superiori a quelle raggiungibili nei laboratori terrestri. Molto di queste fonti rimane un mistero: cosa sono, dove si trovano e quali sono i principali processi al loro interno?
I neutrini con energie estremamente elevate si formano negli stessi ambienti in cui si formano altri tipi di particelle. Tuttavia, a differenza di altre particelle, i neutrini ci raggiungono senza cambiare direzione né perdere energia. Ciò significa che possono fornire informazioni che non sono disponibili in nessun altro modo.
Francis Halzen presentò per la prima volta la sua idea di rilevare i neutrini al Polo Sud nel 1988. Quando un neutrino entra in collisione con un nucleo atomico, produce un lampo di luce che può essere rilevato dai sensori all’interno del ghiaccio glaciale trasparente. Il ghiaccio del Polo Sud presenta numerosi vantaggi, poiché è privo di vari tipi di interferenze e l’area è geologicamente stabile, senza terremoti. Halzen e la sua idea ottennero ben presto il sostegno di altri ricercatori e, solo pochi anni dopo, furono condotti test preliminari sui sensori inseriti nel ghiaccio.
I neutrini cosmici con energie estremamente elevate sono molto rari, pertanto è necessario un enorme volume di ghiaccio per osservare un numero adeguato di collisioni. IceCube copre un intero chilometro cubo ed è stato completato nel 2011. I ricercatori hanno presto individuato i primi neutrini ad alta energia e, pochi anni dopo, hanno potuto pubblicare la loro scoperta di neutrini che devono avere origine ben al di fuori del nostro sistema solare. La ricerca delle sorgenti di neutrini nell’universo poteva iniziare sul serio.
«Francis Halzen ha guidato un team internazionale di ricercatori e ingegneri che ci ha fornito uno strumento straordinario. La sua tenacia e la sua visione scientifica hanno aperto la strada a un nuovo tipo di astronomia», afferma Mark Pearce, presidente del Comitato Nobel per la Fisica.
Le interazioni dei neutrini che vengono continuamente rilevate da IceCube forniranno ai ricercatori nuove conoscenze sui contesti violenti in cui possono formarsi i neutrini ad alta energia – e potrebbero persino rivelare fenomeni cosmici finora sconosciuti.
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