Francis Halzen, físico da Universidade de Wisconsin-Madison, ganhou o Prêmio Nobel de Física de 2026 por suas «contribuições decisivas para o observatório de neutrinos IceCube e pela descoberta de neutrinos de alta energia de origem astrofísica». Halzen é considerado uma das principais pessoas que lideraram o desenvolvimento e a construção do observatório no Polo Sul, possibilitando a detecção de partículas raras que chegam à Terra vindas de regiões distantes do universo.
Halzen disse durante uma coletiva de imprensa em Estocolmo que ficou surpreso com o prêmio, destacando que a conquista é resultado de uma ampla colaboração, e não de um trabalho individual. O projeto IceCube reúne centenas de cientistas, engenheiros e colaboradores, enquanto a física de partículas Danielle Nursini descreveu Halzen como a força motriz e a visão científica por trás do experimento que abriu um novo campo: a astronomia de neutrinos.
Por que é difícil detectar neutrinos?
Os neutrinos são partículas que quase não interagem com a matéria, não possuem carga elétrica e têm massa ínfima. Por isso, enormes quantidades deles atravessam continuamente nossos corpos sem deixar efeitos perceptíveis. Essa característica torna sua detecção difícil, mas lhes confere grande valor astronômico: eles conseguem viajar por longas distâncias cósmicas sem sofrer grandes alterações, transportando informações sobre suas fontes.
Ao contrário da luz, os neutrinos podem escapar de ambientes extremamente densos ou violentos, o que os torna complementares às observações eletromagnéticas e às ondas gravitacionais no âmbito do que é conhecido como astronomia multimensageira. Esse resultado vem após décadas de pesquisas sobre neutrinos, que incluíram a descoberta de seus três tipos e a comprovação de sua capacidade de se transformar de um tipo em outro.
Como funciona o IceCube?
Em 1988, Halzen propôs a construção de um observatório no Polo Sul que aproveitasse o gelo natural como meio de detecção. Depois do experimento do observatório AMANDA, perfuradoras que funcionam com água quente foram usadas para criar buracos com quilômetros de profundidade, nos quais foram inseridos cabos que transportam sensores ópticos.
O IceCube cobre um volume de aproximadamente um quilômetro cúbico de gelo e conta com 5.160 sensores ópticos distribuídos em 86 cabos. Quando um neutrino colide com o núcleo de um átomo dentro do gelo, são produzidas partículas carregadas que emitem fótons ultravioleta e azuis; os sensores os captam para determinar a trajetória e a energia do evento. O observatório também aproveita a própria Terra como barreira, já que alguns neutrinos atravessam o planeta antes de chegar ao detector, o que ajuda a distingui-los das fontes de fundo.
O que o observatório revelou?
O IceCube começou a operar em 2011 e, em dois anos, encontrou evidências de neutrinos vindos de fora da atmosfera. Em 2014, detectou três neutrinos com energias sem precedentes, que receberam os nomes Bert, Ernie e Big Bird. Em 2017, pesquisadores conseguiram relacionar um neutrino de alta energia a uma galáxia distante, a TXS 0506+056, enquanto um estudo publicado em 2022 indicou que a galáxia Messier 77 pode ser uma fonte poderosa desses neutrinos, com base em um aumento notável que incluiu 79 neutrinos.
Uma atualização importante do observatório foi concluída em fevereiro, acrescentando cinco novas linhas de sensores à parte central inferior da matriz, além de 600 sensores e um instrumento de calibração adicional. A National Science Foundation dos Estados Unidos também se comprometeu a fornecer 53 milhões de dólares ao longo dos cinco anos seguintes para manter seu funcionamento.
O que muda de fato?
O prêmio não significa, até o momento, uma descoberta de nova física além do modelo padrão; Halzen afirmou que os resultados atuais ainda são compatíveis com a física conhecida dos neutrinos. No entanto, o IceCube demonstrou que o gelo polar pode ser transformado em um telescópio de escala quilométrica e ofereceu um meio prático de observar «aceleradores cósmicos» e fontes de raios cósmicos. As questões em aberto continuam relacionadas à identificação das fontes dessas partículas e à compreensão dos mecanismos que as aceleram, questões que podem se beneficiar das atualizações contínuas do observatório, sem que a fonte tenha ainda comprovado respostas definitivas para elas.