Физик Фрэнсис Хальцен получил Нобелевскую премию по физике 2026 года за решающий вклад в создание нейтринной обсерватории IceCube и открытие высокоэнергетических нейтрино астрофизического происхождения. IceCube превратил кубический километр антарктического льда в телескоп, который ловит частицы из самых мощных космических источников.
Нейтрино почти не взаимодействуют с веществом, поэтому поймать их чрезвычайно трудно. Зато частицы летят через газ, пыль, звёзды и планеты почти без отклонений и несут сведения из областей, откуда свет может не выбраться.
IceCube использует сам лёд как рабочую среду. На 86 вертикальных тросах на глубине от 1450 до 2450 м размещены 5160 датчиков. В каждом модуле стоит чувствительный фотопомножитель и небольшой компьютер. Когда редкое нейтрино сталкивается с ядром атома, рождаются заряженные частицы. Если частица движется сквозь лёд быстрее, чем свет распространяется в этой среде, появляется слабая голубая вспышка, черенковское излучение. По времени прихода света к разным датчикам физики восстанавливают направление, а по яркости оценивают энергию события.
Глубину выбрали не случайно. Там лёд очень прозрачен и почти лишён пузырьков, а толстый слой над детектором отсекает значительную часть частиц, прилетающих из атмосферы. Инженеры бурили горячей водой скважины глубиной более 2 км. На одну уходило около 48 часов и свыше 750 тыс. л растопленной воды, а опускание троса с 60 модулями занимало примерно 11 часов. Строительство всей системы растянулось на семь сезонов.
Главный прорыв пришёл в 2013 году. IceCube нашёл 28 событий с энергиями примерно от 30 до 1200 ТэВ, которые нельзя было объяснить одним атмосферным фоном. Наблюдение дало первое убедительное свидетельство потока высокоэнергетических нейтрино из космоса и открыло новый способ изучать космические ускорители частиц.
