El físico belga Francis Halzen ganó el Premio Nobel de Física por haber convertido un kilómetro cúbico de hielo del Polo Sur en un detector de neutrinos, unas partículas casi imposibles de atrapar que llegan a la Tierra desde los rincones más violentos del universo. La Real Academia Sueca de Ciencias lo distinguió "por sus contribuciones decisivas al Observatorio de Neutrinos IceCube y el descubrimiento de neutrinos de alta energía de origen astrofísico".

Halzen, de 82 años, nacido en Tienen y profesor de la Universidad de Wisconsin-Madison, en Estados Unidos, recibe el premio en solitario: 12 millones de coronas suecas, alrededor de 1,2 millones de dólares. La noticia lo encontró de viaje en Italia.

"Fue una gran sorpresa, obviamente no lo esperaba", dijo en la conferencia de prensa del Nobel. "Esto refleja a la gente realmente valiente que se sumó a este proyecto cuando ningún físico respetable y conservador lo habría hecho. Pero mucha gente talentosa lo hizo, y por eso estoy acá".

Partículas fantasma

Los neutrinos son la segunda partícula más abundante del universo, después de los fotones. Más de mil millones atraviesan cada segundo la palma de una mano sin dejar rastro, porque casi no interactúan con la materia. Pero esa misma cualidad los vuelve mensajeros valiosos: viajan en línea recta, sin desviarse por campos magnéticos ni perder energía, y por eso apuntan directamente hacia el lugar donde nacieron.

Los neutrinos de muy alta energía se generan en aceleradores naturales del cosmos, capaces de lanzar partículas con energías hasta un millón de veces superiores a las que se logran en los laboratorios terrestres. Saber qué son y dónde están esas fuentes es uno de los grandes enigmas de la astrofísica.

La apuesta del hielo

Hacia fines de los años ochenta, Halzen propuso usar el hielo glaciar de la Antártida como blanco y como detector a la vez. Cuando un neutrino choca contra un núcleo atómico produce un destello de luz muy tenue que, en un hielo tan transparente, puede registrarse con sensores. El Polo Sur ofrecía además ventajas difíciles de igualar: está libre de muchas fuentes de interferencia y es geológicamente estable, sin terremotos.

Tras un prototipo más pequeño, llamado AMANDA, Halzen impulsó como investigador principal la construcción de IceCube junto a la base Amundsen-Scott: 5.160 sensores de luz, del tamaño de una pelota de básquetbol, distribuidos en 86 cables que se bajaron a más de un kilómetro y medio de profundidad en perforaciones en el hielo. Hoy en la colaboración participan más de 450 científicos de decenas de instituciones de todo el mundo.

"El mayor riesgo que asumimos fue que nadie sabía si un detector de un kilómetro cúbico era lo bastante grande para detectar neutrinos del universo. Solo nos llevó dos años", recordó el premiado.

Una nueva astronomía

A los dos años de completado, el observatorio registró los primeros neutrinos de altísima energía cuyo origen solo podía estar mucho más allá del sistema solar. Poco después detectó tres partículas con energías miles de veces mayores que las que producen los aceleradores más potentes de la Tierra, bautizadas por los investigadores como Bert, Ernie y Big Bird.

El siguiente paso fue rastrear por primera vez un neutrino hasta una fuente concreta: un blazar, una galaxia activa con un agujero negro supermasivo en su centro, ubicada a unos 3.700 millones de años luz. "Encontramos evidencia de neutrinos que vienen de agujeros negros supermasivos en otras galaxias, y brillan tanto que cuando uno mira el cielo en neutrinos no ve la Vía Láctea", explicó Halzen.

Hasta ahora, la humanidad había estudiado el cosmos a través de la luz y otras formas de radiación electromagnética, y más recientemente con las ondas gravitacionales. Los neutrinos abren una tercera ventana. El físico Patrick Dunne, del Imperial College de Londres, llegó a comparar el avance con el momento en que Galileo apuntó por primera vez un telescopio a las estrellas.

Qué sigue

Halzen contó que trabaja en una nueva propuesta científica y que espera que el Nobel ayude a que sea aprobada. La semana de anuncios continúa el miércoles con el Nobel de Química; luego llegarán los de Literatura y de la Paz, y el lunes 12 de octubre se cerrará con el de Ciencias Económicas. El lunes, el de Medicina fue para tres científicos por el desarrollo de la optogenética.