Космические послания вмерзли в лед

Нобелевскую премию по физике в 2026 году присудили за «решающий вклад» в создание нейтринной обсерватории IceCube и открытие «высокоэнергетических нейтрино астрофизического происхождения». Награду получит исследователь из Висконсинского университета Фрэнсис Хальцен. В конце 1980-х годов он предложил изучать сверхмощные процессы в далекой вселенной с помощью нейтринной обсерватории во льдах Антарктиды. Эта идея «проложила путь для нового вида астрономии», отмечается в решении Нобелевского комитета.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Во вторник, 6 октября, Нобелевскую премию по физике присудили исследователю бельгийского происхождения из Висконсинского университета в Мадисоне (США) Фрэнсису Хальцену за «решающий вклад в создание нейтринной обсерватории IceCube и открытие высокоэнергетических нейтрино астрофизического происхождения».

Нейтрино — крошечная частица без электрического заряда. В научном сообществе ее нередко называют частицей-призраком, поскольку нейтрино почти невозможно уловить. В 1988 году Фрэнсис Хальцен впервые представил концепцию поимки таких частиц с помощью льдов на Южном полюсе. Он указал, что при столкновении нейтрино с ядром атома во льду возникает вспышка света, которую могут отследить погруженные в прозрачный ледник датчики. Научное сообщество согласилось с этой идеей. Но поскольку высокоэнергетические космические нейтрино встречаются крайне редко, для регистрации достаточного числа столкновений потребовался гигантский детектор — обсерватория IceCube, охватывающая кубический километр льда. Она заработала в 2011 году. «Фрэнсис Хальцен возглавил международную команду исследователей и инженеров, которые предоставили нам фантастический инструмент. Его упорство и научное видение проложили путь для нового вида астрономии»,— отметил председатель Нобелевского комитета по физике Марк Пирс. Ученый получит 12 млн шведских крон (около $1,2 млн) — это на 1 млн крон (около $101 тыс.) больше обычного. Дело в том, что в 2026 году Нобелевская премия отмечает 125-летие и в честь юбилея Нобелевский фонд увеличил размер денежной части награды.

IceCube стала одной из первых установок, позволивших с высокой степенью уверенности и с хорошей статистикой регистрировать такие частицы, рассказывает исследователь физического факультета Университета ИТМО Илья Павлов.

Для этого потребовалось «нетривиальное научно-инженерное решение» — создать детектор в кубическом километре чистейшего антарктического льда, разместив в нем сотни оптических детекторов, которые фиксируют вторичное излучение, возникающее при взаимодействии нейтрино с веществом. «Мы до сих пор не до конца понимаем, как устроены нейтрино и как именно они вписываются в стандартную модель физики элементарных частиц,— отмечает Илья Павлов.— Поэтому любое экспериментальное изучение нейтрино проливает свет на фундаментальные свойства этой малоизученной частицы, которую при этом крайне сложно регистрировать».

Эксперт отмечает, что космос можно изучать разными способами: в оптическом диапазоне, регистрировать радио- и рентгеновское излучение, а можно обнаруживать нейтрино, которые прилетают от различных источников, например от активных ядер галактик, взрывов сверхновых и других астрофизических объектов. «Такая дополнительная, комплементарная информация очень полезна в астрономии. Это называется многоканальной астрономией, когда наблюдения в разных каналах позволяют получить более полную информацию об одном и том же объекте или процессе»,— заключает он.

«Фрэнсис Хальцен внес огромный вклад в создание нейтринных обсерваторий типа IceCube. Без подобных решений изучение свойств нейтрино осталось бы невозможным. Сейчас во всем мире строится или планируется несколько экспериментов такого же типа для дальнейшего уточнения свойств нейтрино. Таким образом, было создано новое направление исследований»,— замечает старший научный сотрудник Центра научного программирования МФТИ Иван Харук. В России изучением нейтрино занимается Институт ядерных исследований Российской академии наук. Главный инструмент для этого — Байкальский нейтринный телескоп (Baikal-GVD), добавляет директор Международного центра теоретической физики им. А. А. Абрикосова МФТИ Алексей Кавокин.

Полина Ячменникова