Нобелевскую премию по физике 2026 года присудили Фрэнсису Хальцену за решающий вклад в создание нейтринной обсерватории IceCube и открытие высокоэнерг…

Нобелевскую премию по физике 2026 года присудили Фрэнсису Хальцену за решающий вклад в создание нейтринной обсерватории IceCube и открытие высокоэнергетических нейтрино астрофизического происхождения. Он стал единственным лауреатом и получит всю сумму награды — 12 млн шведских крон.

Часть первая.

Хальцен заложил основы нового направления астрономии, предложив использовать антарктический лёд как гигантский детектор нейтрино — частиц, способных практически беспрепятственно проходить через вещество и переносить информацию о самых мощных процессах во Вселенной.

Нейтрино не имеют электрического заряда и обладают крайне малой массой. Каждую секунду через ноготь человеческого мизинца проходят около 65 млрд солнечных нейтрино, оставаясь незаметными.

Лишь в редких случаях такая частица сталкивается с атомным ядром. При взаимодействии возникает заряженная частица, производящая слабую вспышку синего света. Зафиксировав её, учёные могут определить направление движения исходного нейтрино и получить сведения о его происхождении.

Идею разместить подобную обсерваторию на Южном полюсе Хальцен сформулировал ещё в 1980-х годах. В 1988 году вместе с физиком Джоном Лирнедом он представил концепцию нейтринного телескопа во льдах Антарктиды на научной конференции в Польше.

Южный полюс оказался особенно подходящим местом для такого проекта. На большой глубине лёд чрезвычайно прозрачен, практически отсутствуют биологические и радиоактивные помехи, а сама территория геологически стабильна.

Исследования показали, что ниже глубины примерно 1400 метров антарктический лёд становится особенно чистым. Свет от взаимодействия частиц способен проходить там до 300 метров, прежде чем будет поглощён.

Первым этапом стал эксперимент AMANDA. В начале 1990-х исследователи начали размещать светочувствительные датчики глубоко под поверхностью ледника.

Для этого горячей водой бурились скважины глубиной более километра, куда опускались длинные кабели с оптическими модулями.

AMANDA доказала работоспособность самой концепции, но оказалась недостаточно большой для эффективного поиска крайне редких частиц высоких энергий из далёкого космоса.

Следующим этапом стал IceCube. Обсерватория занимает около кубического километра антарктического льда. В ней установлены 5160 светочувствительных датчиков на 86 вертикальных кабелях, расположенных на глубине примерно от 1450 до 2450 метров.

Полного проектного размера установка достигла в 2011 году.

Хальцен десятилетиями оставался одним из основных научных руководителей проекта, проведя его от первоначальной идеи через строительство и испытания до получения фундаментальных результатов.

«Фрэнсис Хальцен возглавил международную команду исследователей и инженеров, которые создали для нас фантастический инструмент. Его упорство и научное видение проложили путь к новому виду астрономии», — заявил председатель Нобелевского комитета по физике Марк Пирс.

Одной из главных задач IceCube стал поиск источников космических лучей чрезвычайно высокой энергии. Учёные давно установили, что во Вселенной существуют естественные ускорители, способные разгонять частицы до энергий, в миллионы раз превышающих возможности земных установок. Однако происхождение наиболее энергичных космических лучей долго оставалось неизвестным.

Большинство таких лучей представляют собой заряженные частицы, прежде всего протоны. Их траектория меняется под воздействием магнитных полей, поэтому определить источник по направлению движения практически невозможно.

Нейтрино этого недостатка лишены. Они не отклоняются магнитными полями и могут преодолевать огромные расстояния почти без потери энергии, сохраняя информацию о месте своего рождения.

Подписаться на канал · Поддержать канал