- El Nobel de Física reconoce a Francis Halzen por su papel en IceCube.
- IceCube detecta neutrinos de alta energía nacidos en el cosmos.
- Los neutrinos no tienen carga y casi no interactúan con la materia.
- IceCube-Gen2 ampliará el volumen de hielo para localizar más fuentes.
La Real Academia Sueca de Ciencias ha distinguido a Francis Halzen con el Nobel de Física por su papel determinante en el Observatorio de Neutrinos IceCube y por el hallazgo de neutrinos de alta energía llegados del espacio. El investigador, nacido en Bélgica y vinculado a la Universidad de Wisconsin-Madison, ha impulsado una manera distinta de estudiar el universo: en lugar de mirar solo la luz, la ciencia aprende a escuchar partículas que casi no dejan rastro.
Los neutrinos son unas partículas sin carga eléctrica y con una masa ínfima. Su interacción con la materia es tan débil que miles de millones atraviesan nuestro cuerpo cada segundo sin que notemos nada; se calcula que unos 65.000 millones procedentes del Sol pasan por la uña del dedo meñique en ese lapso. Esa misma dificultad para ser detectados los convierte en posibles mensajeros de regiones remotas del cosmos.
Un telescopio natural bajo el hielo antártico
La propuesta de Halzen, planteada en 1988, consistía en aprovechar el hielo profundo del Polo Sur como un detector gigantesco. Cuando un neutrino choca con un núcleo atómico, genera una partícula cargada que emite un destello débil. Los sensores pueden registrar esa luz y reconstruir de dónde vino. El hielo antártico resulta útil porque es transparente, oscuro, estable y pobre en interferencias, además de estar en una zona sin terremotos.
El resultado fue IceCube, una infraestructura que ocupa un kilómetro cúbico de hielo. Dispone de 5.160 sensores ópticos repartidos en 86 cables, situados entre 1.450 y 2.450 metros de profundidad. El proyecto se completó en 2011 y tomó el relevo de AMANDA, un observatorio precursor que sirvió para comprobar que aquel medio helado podía funcionar. Mark Pearce, presidente del Comité Nobel de Física, subrayó que Halzen ha coordinado a un equipo internacional y que su constancia ha abierto un nuevo camino para la astronomía.
Por qué importa mirar con neutrinos
Los rayos cósmicos de mayor energía son sobre todo protones con carga, así que los campos magnéticos desvían su rumbo durante el viaje. Al llegar a la Tierra, su dirección ya no indica bien su origen. Los neutrinos, en cambio, no se desvían por campos magnéticos y atraviesan polvo, gas y radiación sin apenas perder energía. Por eso pueden señalar los lugares violentos donde se aceleran partículas, como explosiones estelares o galaxias activas.
En 2013, la colaboración de IceCube presentó las primeras pruebas de neutrinos cósmicos de alta energía. Con más datos, los científicos confirmaron que una parte procedía de fuera del sistema solar. Aquel resultado abrió una ventana nueva: la astronomía de neutrinos permite estudiar fenómenos que quedan ocultos para la luz y otras radiaciones. No sustituye a los telescopios tradicionales, pero añade una fuente de información que antes no existía.
Entre las posibles fuentes estudiadas está NGC 1068, también conocida como M77, una galaxia activa desde cuya dirección IceCube ha detectado varios neutrinos. La evidencia aún no basta para confirmarla como origen definitivo. También se han observado neutrinos de alta energía procedentes de la Vía Láctea, lo que sugiere que la radiación cósmica interactúa con el gas existente entre las estrellas.
El siguiente paso: IceCube-Gen2
La investigación continúa y el siguiente salto previsto es IceCube-Gen2, una ampliación que multiplicará el volumen de hielo instrumentado. Con más sensores y un espacio de observación mayor, los equipos esperan captar más neutrinos y localizar sus fuentes con mejor precisión. La meta es responder a preguntas abiertas: dónde se aceleran las partículas más energéticas del universo y qué ocurre en los objetos cósmicos más extremos.
El fallo de la Academia Sueca coloca a Francis Halzen en el centro de una disciplina que aún está en construcción. Su biografía une Europa y Estados Unidos: nació en Tienen, Bélgica, se doctoró en la KU Leuven y desarrolló buena parte de su carrera en Wisconsin-Madison. IceCube, bajo el hielo antártico, ha demostrado que los neutrinos sirven para explorar el cosmos de otra manera. Con la futura ampliación del observatorio, la astronomía de neutrinos aspira a desvelar fenómenos que hoy siguen fuera del alcance de los telescopios convencionales.