Нобелевскую премию по физике 2026 года присудили Фрэнсису Халзену за вклад в создание нейтринной обсерватории IceCube и открытие высокоэнергетических нейтрино космического происхождения. Об этом сообщается на официальном сайте Нобелевской премии. Объясняем простыми словами суть открытия.
Халзен получит всю премию в размере 12 млн шведских крон – около $1,2 млн. В этом году Нобелевская премия по физике досталась одному ученому.
Фрэнсис Халзен
Фрэнсис Халзен – бельгийский по происхождению физик, работающий в США. Он родился в Бельгии, получил образование там же, а с начала 1970-х работает в Университете Висконсина в Мэдисоне (США), где является профессором физики и главным исследователем проекта IceCube.
Что именно удалось открыть
Нейтрино иногда называют “частицами-призраками”. Они почти не взаимодействуют с веществом: через нашу планету, здания и человеческое тело постоянно пролетают огромные потоки этих частиц, а мы этого не замечаем. По данным Nature, через человеческую руку каждую секунду проходят более миллиарда нейтрино.
IceCube на Южном полюсе
Особый интерес для физиков представляют нейтрино очень высоких энергий, которые рождаются далеко за пределами Солнечной системы. Их источниками могут быть самые экстремальные объекты и процессы во Вселенной – например, окрестности черных дыр или взрывы звезд. Но поймать такие частицы чрезвычайно сложно.
Для этого и построили IceCube – необычный телескоп возле Южного полюса. Вместо зеркал и линз он использует около кубического километра прозрачного антарктического льда. В лед на глубину до нескольких километров погружены тысячи световых датчиков.
Само нейтрино датчик не фотографирует. Но в редких случаях частица сталкивается с веществом и рождает другие частицы. Они оставляют в прозрачном льду характерную вспышку света. По ней ученые могут определить энергию нейтрино и направление, откуда оно прилетело. Подробнее устройство обсерватории описывает IceCube.
Почему это важно: у человечества появился еще один способ “смотреть” на космос
Проще всего представить значение открытия так. Тысячи лет человек изучал Вселенную по свету, сначала глазами, затем телескопами. Позже появились радиотелескопы, рентгеновская и гамма-астрономия. Но все они в той или иной форме ловят электромагнитное излучение.
У нейтрино есть важное преимущество. Свет по дороге к Земле может поглощаться или рассеиваться газом и пылью. А нейтрино почти беспрепятственно проходят через вещество. Кроме того, они практически не отклоняются от своего первоначального направления. Поэтому частица, прилетевшая на Землю, может буквально указать ученым на место во Вселенной, где она родилась.
Именно поэтому работа Халзена важна не только как открытие нескольких необычных частиц. IceCube показал, что нейтрино можно использовать как новый инструмент астрономии – примерно так же, как ученые используют свет или радиоволны.
Сам Халзен считает одним из главных результатов IceCube именно то, что нейтринная астрономия стала реальностью. Изначально никто не мог гарантировать, что огромный детектор вообще увидит космические нейтрино. Однако уже первые годы работы установки показали частицы, прилетевшие из-за пределов нашей Галактики. IceCube рассказывал об истории проекта.
Что мы можем увидеть благодаря нейтрино
Первое убедительное свидетельство высокоэнергетических нейтрино из космоса IceCube представил в 2013 году. Тогда ученые обнаружили 28 событий, которые нельзя было объяснить частицами, возникающими в земной атмосфере. Обсерватория назвала это началом новой эпохи нейтринной астрономии.
В дальнейшем ученые начали искать конкретные источники таких частиц. IceCube уже получил свидетельства того, что среди них есть активные галактики с массивными черными дырами, а также зафиксировал нейтрино из нашей Галактики.
Откуда прилетают нейтрино и как их ловит IceCube. Иллюстрация: OpenAI
Еще одна возможность – сопоставлять нейтрино с наблюдениями обычных телескопов и детекторов гравитационных волн. Если IceCube фиксирует особенно интересную частицу, система может практически сразу сообщить другим обсерваториям, куда именно посмотреть в небе. Так ученые пытаются наблюдать одно космическое событие сразу несколькими принципиально разными способами. IceCube объясняет работу системы оповещений здесь.
Поэтому Нобелевская премия Халзена – по сути награда за появление у астрономов нового канала информации о Вселенной. Там, где обычный телескоп ловит свет, IceCube пытается поймать частицу, которая могла пролететь через миллиарды световых лет почти без помех.
