Фрэнсис Хальцен получил Нобелевскую премию по физике 2026 года за создание нейтринной обсерватории IceCube и открытие высокоэнергетических нейтрино астрофизического происхождения. Обсерватория превратила кубический километр антарктического льда в телескоп, способный регистрировать частицы из самых мощных космических источников.
Нейтрино почти не взаимодействуют с веществом, поэтому их чрезвычайно сложно поймать. Зато эти частицы проходят сквозь газ, пыль, звёзды и планеты почти без отклонений и несут информацию из областей, недоступных для наблюдения с помощью обычного света.
IceCube использует сам лёд как чувствительную среду. На 86 вертикальных тросах на глубине 1450–2450 метров размещены 5160 датчиков. Каждый модуль содержит фотопомножитель и небольшой компьютер. Когда нейтрино сталкивается с ядром атома, возникают заряженные частицы. Если частица движется сквозь лёд быстрее света в этой среде, появляется слабая голубая вспышка — черенковское излучение. По времени прихода света к разным датчикам учёные определяют направление события, а по яркости оценивают его энергию.
Глубину выбрали намеренно. На этой отметке лёд исключительно прозрачен и почти не содержит пузырьков воздуха. Кроме того, толстый слой льда над детектором поглощает значительную часть частиц из атмосферы. Инженеры бурили горячей водой скважины глубже 2 км — на одну уходило около 48 часов и более 750 тысяч литров растопленной воды. Опускание троса с 60 модулями занимало примерно 11 часов. Строительство всей системы заняло семь сезонов.
Ключевой результат пришёл в 2013 году. IceCube зарегистрировал 28 событий с энергиями от 30 до 1200 ТэВ, которые нельзя было объяснить атмосферным фоном. Это наблюдение дало первое убедительное доказательство потока высокоэнергетических нейтрино из космоса и открыло новый способ изучать космические ускорители частиц.
