Nobel de Física para Francis Halzen por el descubrimiento de neutrinos de alta energía de origen astrofísico y por sus “contribuciones decisivas” al observatorio IceCube

El Nobel a Halzen es un reconocimiento a la importancia que ha adquirido en las últimas décadas la astrofísica de partículas y, en particular, la astrofísica de neutrinos. Los neutrinos son partículas extraordinariamente difíciles de detectar, debido a sus débiles interacciones con la materia ordinaria, pero precisamente por eso pueden atravesar enormes distancias sin ser absorbidos o desviados, actuando como ‘mensajeros’ que nos permiten observar fenómenos astrofísicos que no pueden ser estudiados de la misma manera con la luz.  

IceCube, el experimento cuyo desarrollo fue impulsado por Halzen, ha logrado identificar neutrinos de muy alta energía, incluso del orden de PeV (cientos de veces más energéticos que las partículas que producimos en colisionadores como el LHC en el CERN) y ha conseguido asociar algunos de estos neutrinos con fuentes astrofísicas concretas, como galaxias activas, abriendo una nueva ventana para estudiar los aceleradores de partículas naturales más extremos del universo.  

El premio reconoce así no solo un descubrimiento concreto, sino también una dirección que, en mi opinión, será cada vez más importante para el futuro de la física de partículas: estudiar la física fundamental no solo en los aceleradores terrestres, sino también a través de la detección de las partículas mensajeras que nos llegan desde el universo profundo.

Francis Halzen no es solo el líder de IceCube y una figura fundamental en la astrofísica de neutrinos, sino también uno de los grandes impulsores de la astronomía multimensajera. Considero que este reconocimiento es más que merecido y es un hito muy importante para todos los que trabajamos en la detección de neutrinos procedentes de fuentes astrofísicas. Estamos en una etapa decisiva en este campo. Sin duda, en los próximos años seremos testigos de descubrimientos que cambien nuestra forma de entender el universo a través de los neutrinos.

Merecidísimo premio para Francis Halzen y para toda la colaboración IceCube por el descubrimiento de neutrinos de muy alta energía procedentes de fuentes astrofísicas. Este reconocimiento pone de manifiesto la importancia de los neutrinos, tanto como partículas fundamentales como mensajeros de los fenómenos más violentos en el universo. Los neutrinos siguen sorprendiéndonos y todavía queda mucho por entender de ellos.  

Sin duda, los próximos experimentos de neutrinos en construcción, como el experimento DUNE, nos ayudarán a desvelar muchas de estas incógnitas.

Es una buena noticia para las astropartículas en general y para la astronomía de neutrinos en particular. Y desde luego, muy merecido para Francis Halzen, que fue mi supervisor cuando estuve trabajando de posdoc con una beca Marie Curie en Estados Unidos. 

Halzen fue decisivo para que se construyera Amanda, el primer detector de este tipo que se hizo en el Polo Sur, y que fue el predecesor de IceCube, que es el experimento grande de neutrinos que hay ahora, también en el Polo Sur. Y ha sido también clave para impulsar los proyectos en los que estamos trabajando en Europa, primero Antares, que estuvo funcionando varios años en el mar Mediterráneo y mostró la viabilidad de este tipo de proyectos en el fondo del mar; y después, KM3Net (Cubic Kilometre Neutrino Telescope), el que estamos construyendo ahora en el mar Mediterráneo, y que, aun estando en fase de construcción, hace poco se ha hecho muy famoso por detectar el superneutrino de mayor energía que se haya visto nunca, que fue portada de Nature.  

Es un premio al trabajo de Halzen, que ha abierto paso al trabajo de mucha gente que está ahora empezando a madurar y dando resultados en experimentos que confirman lo que él predijo.

Este premio es el broche de oro a una trayectoria brillante, ya respaldada por múltiples galardones, pero, sobre todo, un reconocimiento al tesón y la determinación que, al estilo de los exploradores del pasado, llevó la física de partículas a los confines de nuestro planeta, abriendo con ello una nueva ventana al cosmos.

Es un premio que esperábamos desde hace años. Reconoce el liderazgo de Francis en la construcción de IceCube, el gran detector enterrado bajo el hielo de la Antártida, que ha descubierto señales de neutrinos galácticos y extragalácticos abriendo un nuevo campo de la ciencia el de la astronomía de neutrinos.  

Merecidísimo y necesario en tanto en cuanto reconoce la importancia de la ciencia básica.

Yo ahora me dedico a otras cosas, así que realmente ha sido bastante inesperado, una sorpresa tremenda, una alegría enorme. Además, ha sido muy especial que se lo den solo a Francis Halzen, es el primer Nobel de Física en varias décadas que se otorga a una sola persona, por lo menos desde los años 90. 

Es un reconocimiento a esa idea un poco loca de construir un gran telescopio en el Polo Sur. Él mismo, cuando hoy lo han llamado, ha reconocido que no esperaba que la gente lo apoyase. Fue un visionario con un proyecto de ciencia básica muy especial. Imagina todo el trabajo que supone trabajar allí en aquellas condiciones, perforar el hielo 2 kilómetros y medio. Tuvo la visión y también la suerte de que funcionase, que tan solo dos años después de terminar la construcción tuviesen ya unos primeros indicios y que en estos diez años que han pasado, hayan podido confirmar los resultados de esa detección de neutrinos de origen astrofísico, además de todo el abanico que se está abriendo, los nuevos ojos que tenemos.  

Ya hay una ampliación aprobada que se ha estado construyendo en esta última campaña, y además hay una propuesta de ampliar y mejorar la parte central para poder detectar más neutrinos y recabar más datos que todavía no está aprobada; de modo que Halzen espera que esto pueda dar un impulso a que se apruebe esa ampliación.

Los neutrinos son partículas que interaccionan muy raramente con la materia, por lo que para estudiarlos necesitamos detectores de enormes dimensiones. Pero esa misma propiedad los convierte también en mensajeros ideales para estudiar el Universo y, especialmente, para identificar las fuentes astrofísicas que los producen. Al ser partículas neutras y apenas interaccionar durante su viaje, los neutrinos llegan hasta nosotros sin desviarse y, cuando los detectamos, su dirección nos permite apuntar hacia el lugar del universo donde fueron producidos. La información que proporcionan es, por tanto, complementaria a la de otros mensajeros cósmicos más habituales, como los fotones o partículas cargadas como protones. La brillante idea de Francis Halzen fue utilizar el hielo profundo del Polo Sur, como medio de detección e instrumentar aproximadamente un kilómetro cúbico de ese hielo para observar neutrinos de muy alta energía. Poco después de comenzar a funcionar, IceCube logró detectar por primera vez una población de neutrinos cósmicos de muy alta energía, algunos con energías enormemente superiores a las que podemos alcanzar en nuestros aceleradores, abriendo así una nueva ventana para estudiar los aceleradores naturales más extremos del universo.

Es un premio merecidísimo. El profesor Halzen, con quien hemos estado hace apenas dos semanas, no solo propuso la idea de utilizar el hielo antártico como medio natural para detectar neutrinos, sino que persiguió esta idea con una extraordinaria determinación, incluso cuando no estaba claro que un volumen de un kilómetro cúbico fuese suficiente para detectar los débiles flujos de neutrinos a esas energías. 

La ‘ventana’ al universo de los neutrinos astrofísicos de muy alta energía se ha ido abriendo de manera gradual: primero, con la detección de neutrinos procedentes de todas las direcciones, sin que fuese posible identificar sus fuentes; después, con la identificación de una señal transitoria procedente de una galaxia activa; más tarde, con la de una señal continua procedente de una galaxia cercana; y, finalmente, con la identificación de neutrinos procedentes de nuestra propia galaxia. 

Es, por tanto, una recompensa al liderazgo del profesor Halzen y a su determinación para superar una incontable sucesión de dificultades y hacer realidad la idea que él mismo había concebido. Es también un reconocimiento a la colaboración IceCube y a sus extraordinarios logros científicos, técnicos y logísticos y, finalmente, un espaldarazo a todo un campo: la astrofísica de neutrinos de muy alta energía. 

Más en detalle, el Nobel le ha sido concedido por el descubrimiento de los neutrinos astrofísicos de muy alta energía. La idea de que los neutrinos de muy alta energía producidos en fenómenos extremadamente energéticos del universo podían observarse utilizando grandes volúmenes naturales de agua se remonta a 1960. Sin embargo, la propuesta de utilizar el hielo antártico como medio de detección fue formulada por Francis Halzen y un colaborador en 1988. 

El profesor Halzen no se limitó a proponer la idea, sino que, con un extraordinario liderazgo y una gran perseverancia, trabajó durante más de dos décadas para hacerla realidad. En 2011, tras siete años de construcción, comenzó a funcionar IceCube (‘el cubo de hielo’), un detector que ocupa más de un kilómetro cúbico de hielo a más de 1500 metros de profundidad bajo la superficie de la Antártida. 

Dos años después, en 2013, IceCube realizó el primer descubrimiento de neutrinos de muy alta energía procedentes de fuentes astrofísicas situadas más allá de nuestra galaxia, aunque todavía no era posible identificar su procedencia. En 2018, se identificó por primera vez una fuente concreta: un blázar, una galaxia activa cuyo potente chorro de partículas apunta aproximadamente en dirección a la Tierra. En 2022, IceCube obtuvo evidencias de una emisión continua de neutrinos procedente de la galaxia espiral M77 (NGC 1068). Y un año después, en 2023, se confirmó que nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, también es una fuente de neutrinos de muy alta energía.

El premio otorgado a Francis Halzen constituye un gran reconocimiento no solo a su figura dentro de la astrofísica de neutrinos, como líder de la colaboración IceCube, sino también a una disciplina donde juega un papel muy importante el personal del Instituto de Física Corpuscular (IFIC, centro mixto del CSIC y la Universitat de València) a través de su participación en el proyecto KM3Net. La detección de neutrinos de altísima energía procedentes de fuentes astrofísicas abre una nueva ventana a la astronomía, al estudiar el universo no solo a través de la detección de luz en sus distintas longitudes de onda, sino también con la medida de neutrinos u ondas gravitacionales. 

El reconocimiento es especialmente grato para nuestro instituto, pues el profesor Halzen es desde hace años miembro de nuestro comité asesor internacional y nos ha ayudado, con sus consejos, a mejorar nuestras líneas de investigación y el posicionamiento del IFIC a todos los niveles.

Francis Halzen lidera el ICECube Neutrino Observatory, en el polo sur, un experimento pionero que ejemplifica varias de las características de la investigación en física de partículas: la colaboración internacional, la paciencia para llegar a resultados observables, la necesidad de traspasar las fronteras de lo conocido, aunque no sea seguro lo que se va a encontrar. Es un premio sin duda merecido.  

Francis es un investigador excelente, tenaz y ha conseguido abrir una nueva ventana al universo:  la astrofísica de neutrinos, que complementa nuestra visión del espacio a través de la la radiación electromagnética y las ondas gravitatorias. En conjunto, la astronomía multimensajero nos va a ayudar a entender mejor la naturaleza, una ambición inherente al ser humano y el objetivo de la ciencia básica.

Sin lugar a dudas, esta distinción reconoce a un excelente científico y al líder de IceCube, uno de los experimentos de física de partículas más exitosos del mundo, al conseguir detectar neutrinos de origen astrofísico en el hielo de la Antártida. 

Hoy es un día de celebración para toda la comunidad de física de neutrinos, pues este premio es también un reconocimiento a la importancia de continuar estudiando estas partículas. Todo lo que aún nos queda por descubrir de ellas nos permitirá seguir avanzando en nuestro empeño por desentrañar los grandes misterios del universo.

Los neutrinos son mensajeros que nos llegan intactos desde sucesos cósmicos extremos y aportan información única sobre ellos. El Premio Nobel de Física de 2026 reconoce al experimento IceCube, que los ha detectado captando pequeños destellos de luz en el hielo del Polo Sur. Para los que nos dedicamos a estudiar los neutrinos astrofísicos es un reconocimiento muy merecido.

El Premio Nobel de Física de 2026, otorgado a Francis Halzen por sus contribuciones destacadas al Observatorio de Neutrinos IceCube y al descubrimiento de neutrinos astrofísicos de alta energía, reconoce el papel transformador de los neutrinos como mensajeros para la exploración del universo. IceCube, como iniciativa de colaboración de gran envergadura, ha demostrado cómo los detectores cada vez más sensibles pueden abrir ventanas observacionales completamente nuevas sobre los fenómenos astrofísicos más energéticos.

Existe, además, una interesante conexión con el Premio Nobel del año pasado, otorgado a John Clarke, Michel H. Devoret y John M. Martinis por sus descubrimientos relacionados con el efecto túnel cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en circuitos superconductores. Su trabajo ayudó a sentar las bases de las modernas tecnologías cuánticas superconductoras. Como punto de convergencia, esto refleja lo que se puede explorar mediante esfuerzos de colaboración a escala mundial, como el experimento PTOLEMY en el que participamos. Este experimento tiene como objetivo detectar el fondo cósmico de neutrinos mediante la captura de neutrinos en tritio, lo que requiere la medición de electrones de energía extremadamente baja con una resolución energética sin precedentes. En este sentido, los sensores superconductores de borde de transición, que funcionan como microcalorímetros criogénicos, constituyen una tecnología clave que se está desarrollando con este fin.

En definitiva, en mi opinión, estos avances ilustran una tendencia más amplia en la física experimental: los avances en el diseño y la fabricación de tecnologías cuánticas y superconductoras en chip están llamados a proporcionar herramientas precisas para abordar cuestiones fundamentales de la física de partículas y la cosmología, como la búsqueda de la desafiante posibilidad de detectar directamente los neutrinos remanentes del universo primitivo.