Francis Halzen, físico de la Universidad de Wisconsin-Madison, ganó el Premio Nobel de Física de 2026 por «sus contribuciones decisivas al observatorio de neutrinos IceCube y al descubrimiento de neutrinos de alta energía de origen astrofísico». Halzen es considerado una de las figuras principales que lideraron el desarrollo y la construcción del observatorio en la Antártida, lo que permitió captar partículas poco comunes que llegan a la Tierra desde regiones lejanas del universo.
Halzen declaró durante una conferencia de prensa en Estocolmo que la concesión del premio le sorprendió y afirmó que el logro es fruto de una amplia colaboración, no de un trabajo individual. El proyecto IceCube reúne a cientos de científicos, ingenieros y colaboradores, mientras que la física de partículas Danielle Nursini describió a Halzen como la fuerza impulsora y la visión científica detrás del experimento que abrió un nuevo campo: la astronomía de neutrinos.
¿Por qué es difícil detectar neutrinos?
Los neutrinos son partículas que apenas interactúan con la materia, no tienen carga eléctrica y poseen una masa diminuta. Por eso, enormes cantidades de ellos atraviesan continuamente nuestros cuerpos sin dejar un efecto apreciable. Esta propiedad dificulta su detección, pero les confiere un gran valor astronómico, ya que pueden viajar largas distancias cósmicas sin cambiar demasiado y transportar información sobre sus fuentes.
A diferencia de la luz, los neutrinos pueden salir de entornos extremadamente densos o violentos, lo que los convierte en un complemento de las observaciones electromagnéticas y de las ondas gravitacionales dentro de lo que se conoce como astronomía multimensajero. Este resultado llega después de décadas de investigación sobre los neutrinos, que incluyeron el descubrimiento de sus tres tipos y la demostración de su capacidad para transformarse de un tipo a otro.
¿Cómo funciona IceCube?
En 1988, Halzen propuso construir un observatorio en la Antártida que aprovechara el hielo natural como medio de detección. Después del experimento del observatorio AMANDA, se utilizaron perforadoras de agua caliente para crear agujeros de varios kilómetros de profundidad, en los que se introdujeron cables con sensores ópticos.
IceCube cubre un volumen de aproximadamente un kilómetro cúbico de hielo y contiene 5,160 sensores ópticos distribuidos en 86 cables. Cuando un neutrino choca con el núcleo de un átomo dentro del hielo, produce partículas cargadas que emiten fotones ultravioleta y azules; los sensores los captan para determinar la trayectoria y la energía del evento. El observatorio también aprovecha la propia Tierra como barrera, ya que algunos neutrinos la atraviesan antes de llegar al detector, lo que ayuda a distinguirlos de las fuentes de fondo.
¿Qué ha revelado el observatorio?
IceCube comenzó a funcionar en 2011 y, durante sus dos primeros años, encontró indicios de neutrinos procedentes de fuera de la atmósfera. En 2014 detectó tres neutrinos de energías sin precedentes, que recibieron los nombres de Bert, Ernie y Big Bird. En 2017, los investigadores lograron vincular un neutrino de alta energía con una galaxia lejana, TXS 0506+056, mientras que un estudio publicado en 2022 indicó que la galaxia Messier 77 podría ser una fuente potente de estos neutrinos, basándose en un aumento notable que incluyó 79 neutrinos.
En febrero se completó una actualización importante del observatorio, que añadió cinco nuevas cadenas de sensores a la parte media inferior de la matriz, junto con 600 sensores y un instrumento de calibración adicional. Además, la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos se comprometió a proporcionar 53 millones de dólares durante los cinco años siguientes para mantenerlo en funcionamiento.
¿Qué cambia realmente?
El premio no implica, hasta ahora, el descubrimiento de una nueva física fuera del modelo estándar; Halzen afirmó que los resultados actuales siguen siendo compatibles con la física de neutrinos conocida. Sin embargo, IceCube demostró que el hielo polar puede transformarse en un telescopio de escala kilométrica y proporcionó un medio práctico para observar «aceleradores cósmicos» y fuentes de rayos cósmicos. Las preguntas abiertas siguen relacionadas con la identificación de las fuentes de estas partículas y la comprensión de los mecanismos que las aceleran, cuestiones que podrían beneficiarse de las actualizaciones continuas del observatorio, sin que la fuente haya demostrado todavía respuestas definitivas a ellas.