فرانسیس هالزن، فیزیکدان بلژیکی-آمریکایی، برنده جایزه نوبل فیزیک ۲۰۲۶ شد. آکادمی سلطنتی علوم سوئد این جایزه را به‌دلیل نقش پیشگامانه او در ایجاد رصدخانه‌ای برای شناسایی نوترینوهای پرانرژی کیهانی به وی اعطا کرد.
هالزن ۸۲ ساله، چهره اصلی شکل‌گیری رصدخانه نوترینویی IceCube در قطب جنوب است؛ تأسیساتی عظیم که از بیش از ۵۰۰۰ حسگر در حجمی حدود یک کیلومتر مکعب از یخ‌های جنوبگان برای شناسایی برخی از گریزان‌ترین ذرات جهان استفاده می‌کند.
نوترینوها؛ «ذرات شبح» کیهان
نوترینوها ذرات زیراتمی بسیار سبکی هستند که بار الکتریکی ندارند و به‌ندرت با ماده برهم‌کنش می‌کنند. همین ویژگی باعث می‌شود تعداد بسیار زیادی از آن‌ها تقریباً بدون هیچ مانعی از زمین و حتی بدن انسان عبور کنند.
این رفتار عجیب باعث شده است گاهی از نوترینوها با عنوان «ذرات شبح» یاد شود.
اما همین ویژگی برای اخترشناسان یک مزیت بزرگ محسوب می‌شود. نوترینوهای پرانرژی می‌توانند اطلاعاتی درباره برخی از خشن‌ترین و دوردست‌ترین پدیده‌های کیهانی در اختیار دانشمندان قرار دهند.
یک کیلومتر مکعب یخ برای دیدن جهان
هالزن متوجه شد که یخ شفاف قطب جنوب می‌تواند به یک آشکارساز عظیم برای پیدا کردن رد نوترینوها تبدیل شود.
نتیجه این ایده، رصدخانه IceCube بود. بیش از ۵۰۰۰ حسگر در حدود یک کیلومتر مکعب از یخ جنوبگان و تا عمق تقریبی ۲۵۰۰ متری مستقر شده‌اند.
هنگامی که یک نوترینوی پرانرژی به‌ندرت با ماده موجود در یخ برهم‌کنش می‌کند، حسگرهای IceCube می‌توانند آثار حاصل از این رویداد را ثبت کنند.
دانشمندان سپس با بررسی این داده‌ها تلاش می‌کنند جهت ورود نوترینو و درنهایت منشأ کیهانی آن را پیدا کنند.
ایده‌ای که بیش از دو دهه برای عملی‌شدن زمان برد
هالزن نخستین‌بار در سال ۱۹۸۸ ایده استفاده از یخ قطب جنوب برای شناسایی نوترینوهای پرانرژی را مطرح کرد.
تبدیل این ایده به یک رصدخانه واقعی پروژه‌ای بسیار دشوار بود و IceCube سرانجام در سال ۲۰۱۱ تکمیل شد.
این رصدخانه تاکنون نشان داده است نوترینوهای پرانرژی هم از داخل کهکشان راه شیری و هم از منابعی بسیار فراتر از کهکشان ما به زمین می‌رسند.
پیام‌رسان‌هایی از نقاط ناشناخته کیهان
نوترینوها برخلاف ذرات باردار تحت‌تأثیر میدان‌های مغناطیسی منحرف نمی‌شوند. به همین دلیل جهت حرکت آن‌ها می‌تواند اطلاعات ارزشمندی درباره منشأشان در اختیار دانشمندان قرار دهد.
بررسی این ذرات می‌تواند به مطالعه پدیده‌هایی مانند انفجارهای ستاره‌ای، فوران‌های پرانرژی و محیط اطراف سیاه‌چاله‌ها و ستاره‌های نوترونی کمک کند.
هدف نهایی اخترشناسان این است که با استفاده از این پیام‌رسان‌های کیهانی، بخش‌هایی از جهان را مطالعه کنند که مشاهده آن‌ها تنها با نور و تلسکوپ‌های معمولی دشوار است.
جایزه ۱۲ میلیون کرونی نوبل فیزیک
برنده نوبل فیزیک امسال جایزه‌ای به ارزش ۱۲ میلیون کرون سوئد دریافت می‌کند.
هالزن پس از اعلام جایزه تأکید کرد که بخش بزرگی از دستاوردهای علمی این حوزه هنوز در آینده قرار دارد و اخترشناسی نوترینویی تازه در ابتدای مسیر خود است.
انتخاب فرانسیس هالزن برای نوبل فیزیک ۲۰۲۶ درواقع تقدیر از مسیری چنددهه‌ای است که یک ایده بلندپروازانه را به یکی از متفاوت‌ترین رصدخانه‌های جهان تبدیل کرد؛ رصدخانه‌ای که به‌جای نگاه‌کردن به آسمان، در اعماق یخ‌های قطب جنوب به‌دنبال پیام‌هایی از دورترین نقاط کیهان می‌گردد.
دیدگاه‌ها