Một kính viễn vọng làm bằng băng
Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã trao Giải Nobel Vật lý năm 2026 cho Francis Halzen thuộc Đại học Wisconsin-Madison. Trích dẫn giải thưởng ca ngợi những đóng góp quyết định của ông cho Đài quan sát Neutrino IceCube và việc phát hiện các neutrino năng lượng cao có nguồn gốc vật lý thiên văn. Halzen là người duy nhất nhận giải năm nay.
IceCube là máy dò neutrino lớn nhất thế giới, và nó không có gương hay thấu kính. Hàng nghìn cảm biến ánh sáng treo trên các dây được hạ xuống một tỷ tấn băng siêu tinh khiết ở Nam Cực, trải rộng trên một kilômét khối. Khi một neutrino va vào một nguyên tử trong băng, ánh sáng xanh mờ nhạt mà nó tạo ra được ghi lại, và kiểu mẫu các điểm va chạm chỉ ngược về nguồn.
Từ một bài toán khó đến một đài quan sát hoạt động
Halzen lập luận vào cuối những năm 1980 rằng băng Nam Cực có thể làm môi trường dò. Các nguyên mẫu được chế tạo trong vài năm, việc xây dựng bắt đầu năm 2004, và đài quan sát hoàn thành năm 2011. Nó được Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ tài trợ và do một hợp tác quốc tế đứng đầu bởi Trung tâm Vật lý Thiên văn Hạt IceCube Wisconsin điều hành.
Thành quả đến vào năm 2013, khi nhóm hợp tác báo cáo những neutrino năng lượng cao đầu tiên từ bên ngoài hệ Mặt Trời. Các công trình sau đó truy được một số trong chúng về một blazar, một thiên hà có tia phun hướng về Trái Đất. Những hạt này mang thông tin về các máy gia tốc vũ trụ mà ánh sáng không thể mang, vì chúng xuyên qua bụi, khí và từ trường vốn chặn photon.
Vì sao điều này quan trọng
Neutrino cực khó bắt và gần như không thể che chắn, nên mỗi lần phát hiện đều hiếm. Các mức năng lượng liên quan cao hơn nhiều so với bất cứ thứ gì được xây trên Trái Đất. Các nhà thiên văn giờ dùng neutrino cùng với ánh sáng và sóng hấp dẫn để nghiên cứu những sự kiện dữ dội nhất trong vũ trụ, từ các ngôi sao sụp đổ đến các lỗ đen đang nuốt vật chất.
Halzen đã nói mục tiêu luôn là mở một cửa sổ mới chứ không phải chứng minh một lý thuyết cụ thể. IceCube vẫn tiếp tục thu thập dữ liệu, và các nâng cấp dự kiến sẽ mở rộng và làm dày mạng lưới. Các nhà vật lý kỳ vọng thập kỷ tới sẽ mang lại nhiều nguồn được nhận diện hơn, hướng chính xác hơn và có thể là cả những hiện tượng vật lý mà các mô hình hiện tại không dự đoán được.