Riassunto:
L'Accademia reale svedese delle scienze ha deciso di assegnare il Premio Nobel per la fisica 2026 a Francis Halzen in riconoscimento del suo contributo decisivo all'Osservatorio dei neutrini IceCube e alla scoperta di neutrini ad alta energia provenienti da fonti astrofisiche.
Francis Halzen capì che il ghiaccio antartico poteva essere utilizzato per tracciare particelle chiamate neutrini. Le sue idee e la leadership accademica costituiscono la base fondamentale per la creazione dell'Osservatorio dei neutrini IceCube. L'osservatorio dispone di sensori di luce sparsi su un chilometro cubo di ghiaccio. Con il rilevatore IceCube, i ricercatori possono catturare i neutrini prodotti da attività ad alta energia nell'universo lontano.
I neuttrini sono ovunque ma difficili da rilevare. Possono passare attraverso la terra e attraverso i nostri corpi senza che ce ne accorgiamo. Solo in casi estremamente rari i singoli neutrini interagiscono con i nuclei atomici e con la giusta attrezzatura è possibile rilevarli.
Gli scienziati sanno da tempo che esistono fonti naturali di particelle ad alta energia nell'universo, che possono emettere particelle con fino a un milione di volte l'energia che può essere ottenuta nei laboratori sulla Terra. Ci sono ancora molti misteri su queste fonti di particelle: cosa sono, dove si trovano e quali sono i processi fisici fondamentali al loro interno?
I neutrini ad altissima energia nascono nello stesso ambiente cosmico di altre particelle. Ma a differenza delle altre particelle, i neutrini non cambiano direzione né perdono energia quando raggiungono la Terra. Ciò significa che può fornire informazioni che non possono essere ottenute con altri metodi di osservazione.
Francis Halzen propose per primo l'idea di catturare i neutrini in Antartide nel 1988. Quando i neutrini colpiscono i nuclei atomici, creano lampi di luce che possono essere rilevati dai sensori all'interno del ghiaccio incontaminato del ghiacciaio. Il ghiaccio antartico presenta molti vantaggi: è quasi immune alle interferenze di tutti i tipi di segnali, è geologicamente stabile e non presenta terremoti. L'idea di Halzen ottenne rapidamente il sostegno di altri ricercatori e, solo pochi anni dopo, il gruppo di ricerca effettuò test preliminari del sensore nel ghiaccio.
Il numero di neutrini cosmici ad altissima energia è estremamente raro, quindi è necessario un enorme volume di ghiaccio per osservare un numero sufficiente di eventi di collisione. Il rilevatore IceCube è stato costruito nel 2011 e copre un chilometro cubo di ghiaccio. I ricercatori individuarono presto il primo lotto di neutrini ad alta energia; pochi anni dopo, pubblicarono risultati che confermavano che i neutrini rilevati provenivano da uno spazio lontano oltre il sistema solare. L'umanità ha così ufficialmente iniziato l'esplorazione della fonte dei neutrini nell'universo.
Mark Pierce, presidente del Comitato per il Nobel per la fisica, ha dichiarato: "Francis Halzen ha guidato un team internazionale di ricercatori scientifici e ingegneri per costruire questo eccezionale strumento di rilevamento per l'umanità. La sua tenacia e la sua visione scientifica hanno aperto un nuovo tipo di astronomia."
I segnali di interazione dei neutrini che IceCube continua a raccogliere aiuteranno i ricercatori a comprendere meglio il violento ambiente cosmico che produce neutrini ad alta energia e potrebbero persino scoprire fenomeni cosmici precedentemente sconosciuti.
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