Hay partículas subatómicas que atraviesan continuamente nuestro planeta, nuestros cuerpos y prácticamente todo lo que encuentran en su camino sin que siquiera nos enteremos. Se trata de los neutrinos, partículas elementales que no tienen carga eléctrica y cuya masa es extremadamente pequeña. Pero existen.
Y aprender a detectar algunos de los más “energéticos” que llegan a la Tierra desde las profundidades del cosmos le valió al doctor Francis Halzen el Premio Nobel de Física 2026.
La Academia Sueca de las Ciencias decidió otorgarle el galardón “por sus contribuciones decisivas al Observatorio de Neutrinos IceCube y el descubrimiento de neutrinos de alta energía de origen astrofísico”.
Halzen, nacido en Bélgica en 1944 y profesor de la Universidad de Wisconsin-Madison, recibirá sus 12 millones de coronas suecas por su idea y proyectos.
Un poco de intuición
El corazón de su aporte fue una idea tan audaz como poco intuitiva: utilizar el hielo profundo del Polo Sur como parte de un gigantesco detector de partículas subatómicas. Halzen comenzó a impulsar ese concepto a fines de la década de 1980.
Décadas después, aquella propuesta se convirtió en “IceCube”, un observatorio que utiliza un volumen de aproximadamente un kilómetro cúbico de hielo antártico para buscar neutrinos procedentes de algunos de los procesos más violentos del Universo.
¿Por qué interesan estas partículas? Porque los neutrinos tienen una propiedad excepcional: casi no interactúan con la materia. Esa característica los vuelve tremendamente difíciles de detectar, pero al mismo tiempo les permite viajar enormes distancias sin ser desviados por campos magnéticos ni perder prácticamente información sobre el lugar donde fueron creados. Funcionan, en cierta forma, como “mensajeros” que llegan casi intactos desde cataclismos cósmicos lejanos.
Cuando, excepcionalmente, un neutrino interactúa con un núcleo atómico en el hielo antártico, puede producir partículas secundarias que generan un tenue destello de luz. Miles de sensores enterrados a gran profundidad detectan esas señales y permiten reconstruir la energía y dirección de la partícula original.
El observatorio posee 5.160 módulos ópticos distribuidos sobre 86 cables que descienden entre 1.450 y 2.450 metros bajo la superficie antártica.
El observatorio posee 5.160 módulos ópticos distribuidos sobre 86 cables que descienden entre 1.450 y 2.450 metros bajo la superficie antártica.
El tamaño es crucial. Los neutrinos cósmicos de altísima energía son tan raros que para registrar suficientes interacciones hace falta un detector gigantesco. IceCube quedó terminado entre 2010 y 2011 y poco después comenzó a identificar neutrinos con energías extraordinarias. En 2013, la colaboración científica anunció evidencias de una población de neutrinos de origen astrofísico, provenientes de mucho más allá del Sistema Solar.
El descubrimiento permitió abrir una nueva ventana para estudiar el cosmos. Mientras la astronomía tradicional observa fotones -luz visible, ondas de radio, rayos X o gamma-, los neutrinos permiten investigar regiones y procesos que pueden permanecer ocultos para esos instrumentos. Entre los candidatos a producirlos figuran los entornos de agujeros negros, núcleos galácticos activos y otros escenarios capaces de acelerar partículas hasta energías enormes.
“Su tenacidad y visión científica han allanado el camino para un nuevo tipo de astronomía”, resumió Mark Pearce, presidente del Comité Nobel de Física. Para la Academia, IceCube no solo confirmó la existencia de neutrinos cósmicos de altísima energía: sus observaciones pueden ayudar a revelar cómo funcionan algunos de los ambientes más extremos del Universo e incluso descubrir fenómenos hasta ahora desconocidos.
Un telescopio de un kilómetro cúbico bajo el hielo
IceCube no se parece a la imagen clásica de “telescopios”. No tiene espejos ni una gran antena apuntando al cielo: su principal componente está enterrado entre 1.450 y 2.450 metros bajo el hielo del Polo Sur y ocupa aproximadamente un kilómetro cúbico. Allí se distribuyen 5.160 módulos ópticos digitales montados sobre 86 líneas o “strings”. Cada sensor contiene un fotomultiplicador extremadamente sensible capaz de registrar diminutos destellos de luz producidos indirectamente por la interacción de un neutrino con el hielo.
Construirlo no fue sencillo. Durante siete veranos australes, entre 2004 y 2010, los equipos perforaron el glaciar con chorros de agua caliente hasta profundidades cercanas a los 2,5 kilómetros y fueron introduciendo las líneas de sensores antes de que el agua volviera a congelarse. El resultado fue el primer detector de neutrinos de gran escala y una herramienta que transformó parte del hielo de la Antártida en uno de los instrumentos astronómicos más singulares del planeta.
