Francis Halzen, profesor en la Universidad de Wisconsin-Madison, ha sido galardonado con el Premio Nobel de Física 2026 por su innovador trabajo en la detección de partículas cósmicas. Su técnica, que emplea hielo glaciar del Polo Sur, ha revolucionado la forma en que los científicos estudian el universo. La Real Academia Sueca de Ciencias (KVA, por sus siglas en sueco) ha destacado que su investigación ha establecido las bases para un nuevo tipo de astronomía.
Mark Pearce, presidente del Comité Nobel del Premio Nobel de Física, subrayó que el reconocimiento otorgado a Halzen se debe a su liderazgo y visión, los cuales fueron fundamentales para la creación de IceCube, un detector de partículas de un kilómetro cúbico que utiliza hielo antártico. Este dispositivo, enterrado a 2,500 metros bajo la superficie del Polo Sur y equipado con sofisticados sensores de luz, tiene la capacidad de detectar neutrinos.
El enigma de los neutrinos
Los neutrinos son partículas subatómicas que carecen de carga eléctrica y tienen una masa extremadamente pequeña. A pesar de esto, poseen una energía que supera en más de mil veces a la que se genera en los potentes aceleradores de partículas en la Tierra. Estas características les permiten atravesar la materia sin ser detectados; de hecho, cada segundo, alrededor de 65,000 millones de neutrinos del Sol pasan a través de la uña de un dedo meñique sin que lo notemos.
Además de su origen solar, los neutrinos provienen de diversas fuentes en el espacio, transportando información sobre eventos cósmicos de gran energía, incluso aquellos que se producen fuera de nuestro sistema solar. Su importancia radica en que actúan como «mensajeros fantasma», permitiendo a los científicos descifrar qué objetos del universo son capaces de acelerar partículas a energías extraordinarias. Debido a su naturaleza, los neutrinos viajan sin desviarse y sin perder energía, proporcionando así valiosa información sobre las condiciones en las que se generan.
Diego García Gámez, profesor en el departamento de Física Teórica y del Cosmos de la Universidad de Granada, enfatiza que, al ser partículas neutras con escasa interacción, los neutrinos llegan a nosotros sin alteraciones. Cuando se detectan, su dirección permite localizar el origen de su producción en el cosmos. Esta información complementa la que ofrecen otros mensajeros cósmicos más comunes, como los fotones y las partículas cargadas, como los protones.
Detectando partículas desde el hielo antártico
La metodología empleada por Halzen en la construcción de IceCube en 1988 se basa en el principio de detección de neutrinos al interactuar con núcleos atómicos en el hielo, generando muones que emiten un destello de luz azul. Este destello es captado por los sensores instalados en el hielo, permitiendo a los investigadores obtener datos sobre las condiciones de origen de los neutrinos.
La ubicación del IceCube no fue elegida al azar. El hielo del Polo Sur es altamente transparente, lo que facilita la transmisión de la luz producida por las interacciones hasta los sensores. Además, el lugar presenta mínimas interferencias y es geológicamente estable, lo que asegura que los sismos no afecten el funcionamiento del detector.
La construcción de IceCube se completó en 2011, y poco después, los investigadores comenzaron a registrar neutrinos de alta energía. Juan José Hernández, profesor de investigación del CSIC en el Instituto de Física Corpuscular (IFIC) de Valencia, sostiene que el reconocimiento a Halzen es un testimonio de su excepcional liderazgo y dedicación en el diseño de una herramienta que está transformando la astrofísica.
Logros y descubrimientos en astrofísica
Hernández destacó varios hitos alcanzados gracias a IceCube. En 2013, se logró el primer descubrimiento de neutrinos de alta energía provenientes de fuentes astrofísicas más allá de nuestra galaxia, aunque no se podía identificar su origen. En 2018, se identificó por primera vez una fuente concreta: un blázar, que es una galaxia activa con un potente chorro de partículas dirigido hacia la Tierra. En 2022, IceCube proporcionó evidencias de emisiones continuas de neutrinos de la galaxia espiral M77 (NGC 1068), y en 2023 se confirmó que la propia Vía Láctea también es una fuente de neutrinos de alta energía.
Pearce reiteró que las contribuciones de Halzen ofrecen nuevos conocimientos sobre procesos energéticos en el universo, lo que podría ayudar a resolver enigmas como los agujeros negros o la materia oscura. “Francis Halzen tuvo la visión de construir este gigantesco detector en el Polo Sur. Al detectar estos neutrinos, tenemos la oportunidad de aprender sobre fuentes cósmicas que, de otro modo, permanecerían fuera de nuestro alcance”, concluyó.