کمیته اهدای جایزه نوبل، برنده یکصدو بیستمین جایزه نوبل رشته فیزیک را معرفی کرد.
جایزه نوبل فیزیک سال ۲۰۲۶ به فرانسیس هالزن به پاس تلاش‌هایش برای دریافت آنچه «پیام‌های شبح‌وار از فضا» نامیده شد، اهدا گردید.
این جایزه به پاس مشارکت‌های تعیین‌کننده «هالزن» در رصدخانه نوترینوی «آیس‌کیوب» (IceCube) و کشف نوترینوهای پرانرژی با منشأ اخترفیزیکی به وی تعلق گرفته است.
فرانسیس هالزن (Francis Halzen) متولد ۱۹۴۴ و اهل بلژیک است که در دانشگاه ویسکانسین مدیسون ایالات متحده فعالیت دارد.
فرانسیس هالزن پایه‌های نوع کاملاً جدیدی از اخترشناسی را بنا نهاد. ایده وی استفاده از یخ‌های یخچال‌های طبیعی در قطب جنوب برای شکار ذرات مرموزی به نام «نوترینو» (neutrino) بود. حاصل این ایده، «رصدخانه نوترینوی آیس‌کیوب» (IceCube) بود که می‌تواند نوترینوهای برخاسته از اعماق دوردست کیهان را ردیابی کند.
شکار ذرات گریزان کیهانی در قطب جنوب
«فرانسیس هالزن» دریافت که می‌توان از یخ‌های قطب جنوب برای ردیابی ذراتی موسوم به «نوترینو» استفاده کرد. بینش و رهبری علمی وی نقشی اساسی در شکل‌گیری «رصدخانه نوترینوی آیس‌کیوب» (IceCube) ایفا کرد؛ سازه‌ای متشکل از یک کیلومتر مکعب یخ که به حسگر‌های نوری مجهز شده است.
پژوهشگران با استفاده از «آیس‌کیوب» می‌توانند نوترینو‌هایی را که حاصل فرآیند‌های فوق‌العاده پرانرژی در کیهان دوردست هستند، شکار کنند.
نوترینوها همه‌جا حضور دارند، اما خود را آشکار نمی‌سازند. آنها بدون آنکه متوجه شویم، از میان زمین و بدن ما عبور می‌کنند. تنها در موارد بسیار نادر، یک نوترینو با هسته اتم برهم‌کنش می‌کند و همین امر امکان شناسایی آنها را برای کسانی که تجهیزات مناسب در اختیار دارند، فراهم می‌سازد.
دانشمندان مدت‌هاست می‌دانند که کیهان حاوی شتاب‌دهنده‌های طبیعی ذرات است؛ شتاب‌دهنده‌هایی که ذراتی را با انرژی‌هایی تا یک میلیون برابرِ آنچه در آزمایشگاه‌های زمینی قابل دستیابی است، به فضا پرتاب می‌کنند. بسیاری از جنبه‌های این منابع همچنان در هاله‌ای از ابهام قرار دارد. اینکه ماهیت آنها چیست، کجا واقع شده‌اند و چه فرآیند‌های اصلی در درون آنها جریان دارد، همچنان رمزآلود است.
نوترینوهای دارای انرژی بسیار بالا در همان محیط‌هایی تولید می‌شوند که سایر انواع ذرات شکل می‌گیرند. با این حال، برخلاف دیگر ذرات، بدون تغییر مسیر یا از دست دادن انرژی به ما می‌رسند. این ویژگی بدین معناست که آنها می‌توانند اطلاعاتی را فراهم آورند که از هیچ طریق دیگری قابل دستیابی نیست.
«فرانسیس هالزن» نخستین بار در سال ۱۹۸۸ طرح و بینش خود را برای شکار نوترینوها در قطب جنوب ارائه کرد. هنگامی که یک نوترینو با هسته اتم برخورد می‌کند، جرقه‌ای از نور ایجاد می‌شود که حسگر‌های موجود در یخ‌های شفاف یخچال‌های طبیعی قادر به ردیابی آن هستند. یخ‌های قطب جنوب مزایای بسیاری دارند؛ چرا که عاری از انواع تداخل‌ها بوده و این منطقه از نظر زمین‌شناختی پایدار است و زلزله‌ای در آن رخ نمی‌دهد.
ایده هالزن به‌سرعت مورد حمایت سایر پژوهشگران قرار گرفت و تنها چند سال بعد، آزمایش‌های اولیه بر روی حسگر‌های تعبیه‌شده در یخ انجام شد.
نوترینوهای کیهانی با انرژی بسیار بالا بسیار کمیاب هستند. از این رو، برای مشاهده تعداد کافی از برخوردها، به حجم عظیمی از یخ نیاز است.
«آیس‌کیوب» فضایی به وسعت یک کیلومتر مکعب را پوشش می‌دهد و ساخت آن در سال ۲۰۱۱ به پایان رسید. پژوهشگران خیلی زود نخستین نوترینوهای پرانرژی را شناسایی کردند و چند سال بعد موفق شدند خبر کشف نوترینو‌هایی را منتشر کنند که منشأ آنها قطعاً در خارج از منظومه شمسی و در فواصل بسیار دور قرار دارد؛ بنابراین جستجوی منابع نوترینوی کیهان توانست به طور جدی آغاز شود.مارک پیرس، رئیس کمیته نوبل فیزیک می‌گوید: «فرانسیس هالزن» رهبری یک تیم بین‌المللی از محققان و مهندسان را بر عهده داشته است که ابزاری فوق‌العاده را در اختیار ما قرار داده‌اند. سرسختی و
دیدگاه علمی وی، راه را برای نوع جدیدی از نجوم هموار کرده است.
تعاملات نوترینو که به طور مداوم توسط IceCube جمع‌آوری می‌شوند، دانش جدیدی در مورد محیط‌های خشنی که نوترینوهای پرانرژی می‌توانند در آنها ایجاد شوند، در اختیار محققان قرار می‌دهد و حتی می‌تواند پدیده‌های کیهانی ناشناخته قبلی را آشکار کند.