Nobel de Física para Francis Halzen, que captó en el hielo del Polo Sur partículas de fuera del sistema solar cuyo origen todavía se busca

La Real Academia de Ciencias de Suecia otorgó este martes el Nobel de Física 2026 a Francis Halzen, profesor de la Universidad de Wisconsin–Madison. Lo premió por su aporte al observatorio IceCube y el descubrimiento de neutrinos de alta energía llegados del espacio. Según la Academia, con ese hallazgo recién pudo empezar en serio la búsqueda de dónde se producen.

Los neutrinos no tienen carga eléctrica, casi no tienen masa y atraviesan la materia casi sin dejar rastro. Cada segundo, unos 65.000 millones de neutrinos que salen del Sol pasan por la uña del dedo meñique sin que nadie lo note. Su valor para la ciencia está en que llegan a la Tierra sin cambiar de dirección ni perder energía. Por eso traen información de los lugares más violentos del universo que, de acuerdo con el comunicado de la Academia, no se consigue de otra manera.

Mark Pearce, presidente del Comité Nobel de Física, dijo en ese comunicado que la tenacidad y la visión científica de Halzen abrieron el camino a un nuevo tipo de astronomía. Algunas notas publicadas este martes dieron por descubierto el origen de esas partículas. La Academia premió otra cosa: que se las haya detectado.

Halzen nació en 1944 en Tienen, Bélgica, se doctoró en la Universidad Católica de Lovaina y enseña en Wisconsin desde 1972. Fue el investigador principal de IceCube desde que el proyecto se presentó a la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, en 1999. Ganó el premio sin compartirlo y recibirá 12 millones de coronas suecas.

Un kilómetro cúbico de hielo lleno de sensores

La idea nació en los años ochenta. Halzen supo entonces que científicos soviéticos planeaban captar neutrinos en la Antártida con receptores de radio, y pensó en otro método: poner sensores de luz dentro del glaciar. La presentó por escrito en junio de 1988 junto con el físico John Learned, que trabajaba en DUMAND, un proyecto para captar neutrinos en el agua profunda del océano frente a Hawái.

Muy de vez en cuando, un neutrino choca con el núcleo de un átomo del hielo y produce un destello de luz azulada. Por el momento en que ese destello llega a cada sensor se reconstruye de qué dirección vino la partícula. El hielo profundo del Polo Sur es transparente y está a oscuras, no tiene la interferencia de los seres vivos que hay en el mar y la zona no sufre terremotos.

Ana Pichel es astrofísica e investigadora del Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, del Conicet y la UBA). En Página 12 lo resumió así: «Halzen tuvo la idea brillante de poner fotomultiplicadores en el hielo para ver si de casualidad se detectaba algún neutrino». Esos fotomultiplicadores son los sensores, que el propio Halzen describe como una lamparita al revés, porque captan la luz y la transforman en una señal eléctrica.

Los primeros intentos de bajar sensores al hielo del Polo Sur se hicieron en 1992. La construcción de IceCube empezó en 2004 y terminó en 2011: 5.160 sensores colgados de 86 cables, entre 1.450 y 2.450 metros bajo la superficie. Según el observatorio, costó 279 millones de dólares, la mayor parte aportados por la Fundación Nacional de Ciencias. Hoy lo opera una colaboración de unas 450 personas de 58 instituciones en 14 países, encabezada por la universidad de Halzen.

Las fuentes, todavía en discusión

El hallazgo que premia el Nobel se conoció en 2013. Ese año, el equipo de IceCube presentó en la revista Science 28 neutrinos de muy alta energía y la primera evidencia de que, en conjunto, no podían explicarse sólo por un origen atmosférico. Para encontrarlos tuvo que separarlos de la enorme cantidad de señales que dejan en el detector las partículas creadas en la atmósfera. Al año siguiente, con más datos, el origen atmosférico quedó descartado.

Lo que se premia es un flujo difuso: neutrinos que llegan de todo el cielo, sin un objeto identificado detrás. Los fundamentos científicos del comité concluyen que sus fuentes están mayormente fuera de nuestra galaxia.

Desde entonces aparecieron candidatas. En septiembre de 2017, IceCube detectó un neutrino que llegaba de la dirección de TXS 0506+056, un blazar. Así se llama a una galaxia con un agujero negro enorme en el centro que lanza un chorro de materia apuntado hacia la Tierra. En 2022 informó que 79 neutrinos parecían venir de NGC 1068, una galaxia activa, es decir, con un núcleo muy brillante alimentado por un agujero negro. En 2023 detectó neutrinos de alta energía de la propia Vía Láctea.

Cuánto prueba cada caso depende de quién lo cuente. La Universidad de Wisconsin–Madison, donde trabaja Halzen, sostiene en su anuncio del premio que esas tres detecciones demostraron que esas fuentes producen rayos cósmicos. El comité Nobel es más cauto: escribe que la evidencia sobre NGC 1068 no es lo bastante robusta para identificarla como fuente y que habrá que esperar para saber si las galaxias activas lo son. El trabajo de 2018 sobre el blazar habla de evidencia y dice que los blazares podrían ser una fuente.

La Vía Láctea es el caso más firme. Un estudio de este año, difundido antes de su publicación en una revista, superó por primera vez el umbral estadístico que los físicos exigen para hablar de descubrimiento. Pero se trata de un resplandor repartido por la galaxia, sin ningún objeto puntual identificado, y tanto ese aporte como el de NGC 1068 son chicos frente al total de neutrinos que llegan de afuera.

Un mendocino en el equipo

Marcos Santander, profesor asociado de física y astronomía en la Universidad de Alabama, en Estados Unidos, integra la colaboración IceCube. Nació en General Alvear (Mendoza), estudió en la Universidad Tecnológica Nacional y se sumó al proyecto durante su doctorado en Wisconsin, según una entrevista de Radio Nihuil que publicó Diario Uno. En 2023, la Universidad de Alabama informó que coordinaba las búsquedas en tiempo real de fuentes de neutrinos. «Los neutrinos de muy alta energía solamente los pueden producir fuentes muy poderosas», dijo Santander.

Ninguna de las 58 instituciones de IceCube es argentina. La Argentina tiene en Malargüe el Observatorio Pierre Auger, que estudia los rayos cósmicos de más alta energía; entre sus instituciones está el IAFE, donde investiga Pichel. Santander explicó la diferencia: IceCube busca neutrinos y el Auger, rayos cósmicos, que son partículas con carga eléctrica. Como los campos magnéticos del espacio desvían esas partículas, su trayectoria no indica de dónde salieron, y el propio observatorio dice que no hay consenso científico sobre dónde se originan las de mayor energía.

Ahí está uno de los vínculos entre los dos detectores. La información de divulgación del Nobel explica que los procesos que aceleran los rayos cósmicos también producen neutrinos, que no se desvían. Siguiendo su trayectoria hacia atrás, debería poder saberse dónde se aceleran esos rayos.

Ocho veces más hielo

Esa búsqueda necesita más partículas. Según el comité Nobel, cuantos más neutrinos capten los sensores, más posibilidades habrá de encontrar su origen. IceCube acaba de recibir su primera ampliación importante desde que se terminó, de acuerdo con la Universidad de Wisconsin–Madison, y ya se planea IceCube-Gen2, que llevará el detector a ocho kilómetros cúbicos de hielo. Mientras tanto, otros telescopios de neutrinos avanzan bajo el agua, en el Mediterráneo, el lago Baikal, el mar de la China Meridional y frente a la costa oeste de Canadá.