Résumé :
L'Académie royale des sciences de Suède a décidé de décerner le prix Nobel de physique 2026 à Francis Halzen en reconnaissance de ses contributions décisives à l'observatoire de neutrinos IceCube et à la découverte de neutrinos de haute énergie provenant de sources astrophysiques.
Francis Halzen s'est rendu compte que la glace de l'Antarctique pouvait être utilisée pour suivre des particules appelées neutrinos. Ses idées et son leadership académique constituent le fondement de la création de l’Observatoire des neutrinos IceCube. L'observatoire dispose de capteurs de lumière répartis sur un kilomètre cube de glace. Grâce au détecteur IceCube, les chercheurs peuvent capturer les neutrinos produits par une activité à haute énergie dans l'univers lointain.
Les neuttrinos sont partout mais difficiles à détecter. Ils peuvent traverser la terre et traverser notre corps sans que nous nous en rendions compte. Ce n'est que dans des cas extrêmement rares que des neutrinos individuels interagissent avec des noyaux atomiques, et avec l'équipement approprié, il est possible de les détecter.
Les scientifiques savent depuis longtemps qu'il existe des sources naturelles de particules à haute énergie dans l'univers, qui peuvent émettre des particules avec une énergie jusqu'à un million de fois supérieure à celle pouvant être obtenue dans les laboratoires sur Terre. De nombreux mystères subsistent encore concernant ces sources de particules : que sont-elles, où se trouvent-elles et quels sont les processus physiques fondamentaux qui se déroulent à l'intérieur de celles-ci ?
Les neutrinos de très haute énergie naissent dans le même environnement cosmique que les autres particules. Mais contrairement aux autres particules, les neutrinos ne changent pas de direction et ne perdent pas d’énergie lorsqu’ils atteignent la Terre. Cela signifie qu’il peut fournir des informations qui ne peuvent être obtenues par d’autres méthodes d’observation.
Francis Halzen a proposé pour la première fois l'idée de capturer des neutrinos en Antarctique en 1988. Lorsque les neutrinos frappent des noyaux atomiques, ils créent des éclairs de lumière qui peuvent être captés par des capteurs situés à l'intérieur de la glace vierge des glaciers. La glace de l'Antarctique présente de nombreux avantages : elle est presque insensible aux interférences de tous types de signaux, est géologiquement stable et ne subit aucun tremblement de terre. L'idée de Halzen a rapidement gagné le soutien d'autres chercheurs et, quelques années plus tard, l'équipe de recherche a effectué des tests préliminaires du capteur dans la glace.
Le nombre de neutrinos cosmiques à ultra haute énergie est extrêmement rare, il faut donc un énorme volume de glace pour observer suffisamment d'événements de collision. Le détecteur IceCube a été construit en 2011 et couvre un kilomètre cube de glace. Les chercheurs ont rapidement détecté le premier lot de neutrinos de haute énergie ; quelques années plus tard, ils ont publié des résultats confirmant que les neutrinos détectés provenaient d'un espace lointain au-delà du système solaire. L'humanité a ainsi officiellement commencé son exploration de la source des neutrinos dans l'univers.
Mark Pierce, président du Comité Nobel de physique, a déclaré : "Francis Halzen a dirigé une équipe internationale de chercheurs scientifiques et d'ingénieurs pour construire cet équipement de détection exceptionnel pour l'humanité. Sa ténacité et sa vision scientifique ont ouvert la voie à un nouveau type d'astronomie."
Les signaux d'interaction des neutrinos qu'IceCube continue de collecter aideront les chercheurs à mieux comprendre l'environnement cosmique violent qui produit des neutrinos de haute énergie, et pourraient même découvrir des phénomènes cosmiques jusqu'alors inconnus.
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