O Prêmio Nobel de Física foi concedido a Francis Halzen pela criação do IceCube, observatório que consegue captar neutrinos, que são partículas subatômicas tão escorregadias que escapam até de áreas minúsculas, como a de uma unha, por onde passam aos bilhões sem provocar qualquer efeito detectável.
Localizado no Polo Sul, o IceCube usa um quilômetro cúbico de gelo da Antártida como base para captar neutrinos de altíssima energia originados em galáxias distantes. Ao carregar informações sobre sua origem, essas partículas funcionam como pistas que ajudam a entender os fenômenos mais extremos do universo.
Detector de partículas do espaço rendeu Prêmio Nobel de Física
Halzen apresentou sua visão para detectar neutrinos no Polo Sul em 1988. A proposta era usar a extensão do gelo natural da Antártida como instrumento científico. O observatório é equipado com milhares de sensores em longos cabos que são perfurados e congelados no bloco de gelo.
Hoje cidadão americano e pesquisador na Universidade de Wisconsin-Madison, Halzen reconheceu em coletiva de imprensa que poucos acreditavam no sucesso da iniciativa quando a proposta começou.
Os neutrinos são partículas subatômicas difíceis de capturar porque interagem raramente com a matéria. O Sol produz bilhões deles a cada segundo, e eles atravessam o espaço sem provocar qualquer efeito mensurável.
A ausência de carga elétrica nos neutrinos faz com que eles sigam em linha reta pelo espaço, sem sofrer desvios causados por campos magnéticos.
Essas partículas atravessam o universo praticamente sem obstáculos e carregam informações diretas sobre eventos que telescópios convencionais têm dificuldade para observar. A direção de sua chegada pode indicar aos cientistas sua origem.
Quando um neutrino de alta energia colide com um núcleo atômico no gelo, as partículas carregadas resultantes se movem rapidamente e emitem um brilho azul característico. Sensores ópticos sensíveis capturam esse raro sinal luminoso e permitem que os cientistas calculem a direção exata de onde o neutrino veio no cosmos.
O padrão e o momento em que essa luz é emitida revelam pistas sobre as condições extremas que produziram a partícula. E permitem investigar fenômenos que instrumentos tradicionais não conseguem observar com facilidade.
A visão audaciosa que funcionou
O observatório IceCube demonstrou que um grande volume de gelo transparente pode servir como detector de partículas cósmicas. A Real Academia Sueca de Ciências afirmou que a visão e a liderança científica de Halzen foram fundamentais para o observatório.
O professor Subir Sarkar, físico da Universidade de Oxford, descreveu a contribuição de Halzen como uma jornada de descoberta que abriu uma nova janela para o universo. A revista Smithsonian, em 2014, apelidou-o de “Homem do Neutrino” pela dedicação ao projeto.
O que começou como uma ideia audaciosa em 1988 se transformou em um instrumento que permitiu aos astrônomos investigar fenômenos que os telescópios convencionais não conseguem observar facilmente.
As descobertas que se seguiram estão ajudando a compreender alguns dos processos mais energéticos e misteriosos do universo. A dificuldade de detectar neutrinos também os torna mensageiros do universo distante.
A energia de cada neutrino detectado dá pistas sobre o fenômeno que o originou, o que auxilia os cientistas a entender como explosões estelares e regiões próximas a buracos negros supermassivos conseguem acelerar partículas a níveis extremos de energia.
