Premio Nobel de Física para Francis Halzen por el experimento que atrapó neutrinos cósmicos

La Real Academia de las Ciencias de Suecia reconoce al científico belga por idear un espectacular telescopio enterrado en el hielo del Polo Sur.

La Real Academia de las Ciencias de Suecia ha otorgado el Premio Nobel de Física de 2026 al belga Francis Halzen, de 82 años, “por sus contribuciones decisivas al Observatorio de Neutrinos IceCube, y al descubrimiento de neutrinos de alta energía de origen astrofísico”. El hallazgo, publicado en 2013, abrió una nueva ventana al universo usando como guía estas “partículas fantasmas”.

Cada segundo, unos 100 billones de neutrinos atraviesan nuestro cuerpo sin que lo notemos. Estas partículas penetran por la materia sin dejar apenas rastro, y vagan durante miles de millones de años por el universo. En 1988, Halzen pensó que tal vez podría atraparse la estela dejada por los neutrinos con un nuevo tipo de telescopio, y lo hizo en colaboración con su entonces estudiante postdoctoral, el español Enrique Zas, que actualmente trabaja en el Instituto Gallego de Física de Altas Energías, según ha reconocido la Academia.

La materialización de esas ideas fue un espectacular experimento: IceCube. Se trataba de una estructura cúbica de un kilómetro cuadrado enterrada a dos kilómetros bajo el hielo del Polo Sur, en la Antártida, para asilarla de cualquier interferencia terrestre. El experimento estaría hecho de hileras de detectores capaces de captar el destello de luz azul que surge cuando los neutrinos superan la velocidad de la luz a través del hielo, la radiación Cherenkov.

“En aquella época muy poca gente pensó que funcionaría”, ha explicado hoy Halzen durante la rueda de prensa de presentación del premio, que le ha pillado de viaje en Italia para un congreso. “Fue toda una aventura cuyo éxito no estaba ni mucho menos asegurado; y si lo conseguimos fue gracias a la colaboración, y a la suerte”, ha añadido el científico, que trabaja en la Universidad de Wisconsin-Madison, en Estados Unidos.

El experimento ideado por Halzen es espectacular. Requirió siete años de construcción en uno de los lugares más hostiles del planeta. Entre 2004 y 2010, se derritió el hielo antártico con agua caliente a presión para ir engastando las hileras de detectores, hasta tener más de 5.000 de ellos abarcando un cubo de 1.000 millones de toneladas de hielo.

Edificio del experimento IceCube, en el Polo Sur, durante una aurora boreal.

La inmensa mayoría de neutrinos que llegan a la Tierra los produce el Sol. Pero en 2013, el experimento consiguió su gran triunfo: captó 28 neutrinos que no venían del Sol, sino que eran de origen cósmico. Fue portada de Science. El IceCube permitía reconstruir la trayectoria de estos mensajeros hasta su punto de origen, lo que inició una nueva era de la astronomía que no se basaba en luz, sino en estas partículas fantasmales que permitieron estudiar los cuerpos que las originan, como los agujeros negros supermasivos.

En la actualidad, detectores como el IceCube enterrados en viejas minas o en el fondo marino permiten ver nuestra galaxia, la Vía Láctea, no solo con luz, sino también con los neutrinos que emite, ha explicado Halzen.

El IceCube costó 279 millones de dólares, y fue un ejemplo de cooperación científica internacional. Estados Unidos costeó gran parte del proyecto, pero también Alemania, Bélgica y Suecia contribuyeron con decenas de millones a su puesta en marcha. En la actualidad, 14 países forman parte de la colaboración científica del experimento.

Este año, el IceCube se ha salvado del recorte del 50% de su presupuesto que impulsaba el presidente de Estados Unidos, Donald Trump. El Congreso del país rechazó ese hachazo y garantizó que la instalación seguirá financiada hasta 2031 con un detector de segunda generación ocho veces más grande que el actual.

“Tenía el presentimiento de que le iban a dar el Nobel”, reconoce Enrique Zas, quien a finales de los 80 trabajó durante tres años con Halzen haciendo cálculos sobre la mejor forma de atrapar neutrinos y saber cuántos llegarían a los detectores. Unos años antes se había intentado un telescopio submarino en Hawaii que no tuvo éxito, en parte porque los tiburones se comían los cables, recuerda Zas. La opción de Halzen fue “una innovación total”, recuerda Zas, en forma de queso gruyer enterrado en el hielo. El algorirmo que siguen usando los detectores fue una de las contribuciones de este físico madrileño al proyecto.

Juande Zornoza también fue estudiante postdoctoral de Halzen en Estados Unidos. El investigador recuerda que este físico de partículas ya ideó Amanda, el detector antártico que precedió a IceCube. “Fue una persona clave para conseguir el apoyo de científicos y gente con poder de decisión para construir estos primeros detectores, gracias a los que ahora sabemos que el universo está lleno de neutrinos”, destaca. El investigador incide en que este hallazgo “abrió una nueva vetana al universo”. “Al abrirla teníamos miedo de que diera a un descampado, pero gracias a Icecube vimos que, al contrario, nos mostraba un sitio lleno de cosas interesantes, como el colapso de estrellas y agujeros negros supermasivos que nos ayudan a entender mejor la física fundamental.

Halzen “ha sido una de las caras más visibles del campo”, argumenta Zornoza, aunque no la única. Es posible que con este premio individual, algo cada vez menos común, la Academia haya intentado evitar los problemas sobre cómo premiar a grandes colaboraciones científicas en las que decenas o incluso cientos de científicos aportan trabajo y esfuerzo. Zornoza es coordinador de España en KM3NET, un detector de neutrinos de nueva generación que se está construyendo en el fondo del Mediterráneo, a 3.500 metros de profundidad. En 2025 este experimento detectó la partícula con más energía que se ha observado hasta la fecha en el universo: un neutrino de origen desconocido cuyo hallazgo fue portada de Nature.

En la edición anterior, el jurado reconoció a tres pioneros de la física cuántica, John Clarke, Michel Devoret y John Martinis, “por el descubrimiento del efecto túnel cuántico macroscópico y la cuantización de la energía en un circuito eléctrico”. El trabajo de los galardonados intentaba responder a una de las grandes preguntas de la física: cuál es el tamaño máximo de un sistema capaz de mostrar efectos cuánticos.

Desde la creación del galardón en 1901 hasta 2025, se han otorgado 119 premios de Física a 229 científicos, de los que solo cinco han sido mujeres. Este es el segundo galardón que se anuncia esta semana, al que le seguirá el de Química, mañana. Este lunes se anunció el galardón de Fisiología o Medicina para Karl Deisseroth, Peter Hegemann y Georg Nagel, por el descubrimiento de la optogenética, una herramienta que permite activar las neuronas con luz y estudiar como nunca antes las funciones de zonas específicas del cerebro. Cada premio Nobel está dotado con 11 millones de coronas suecas, aproximadamente un millón de euros.