Cómo el hielo del Polo Sur llevó a Francis Halzen a ganar el Premio Nobel de Física

El hielo del Polo Sur guarda pistas de lo que ocurre a millones de años luz de la Tierra. El físico belga Francis Halzen encontró una manera de leerlas y ganó el Premio Nobel de Física de 2026 por sus aportes al observatorio IceCube y al descubrimiento de neutrinos de alta energía procedentes del espacio. Su trabajo permite investigar algunos de los fenómenos más violentos del universo.

Halzen, de 82 años, nació en Tienen, Bélgica, y es profesor de la Universidad de Wisconsin-Madison. La idea que impulsó parece sencilla, aunque hacerla realidad tomó décadas; instalar miles de sensores bajo el hielo para detectar señales de partículas que llegan desde lugares muy lejanos del cosmos.

Esas partículas se llaman neutrinos. Son diminutas, no tienen carga eléctrica y poseen una masa muy pequeña. Atraviesan nuestro cuerpo e incluso la Tierra casi sin chocar con nada. Para entender cuántas hay, cada segundo unos 65.000 millones de neutrinos del Sol pasan por una superficie equivalente a la uña del dedo meñique, sin que lo sintamos.

Sin embargo, los neutrinos que interesaban a Halzen eran especialmente difíciles de encontrar; los que llevan enormes cantidades de energía desde regiones distantes del universo. Estudiarlos ayuda a investigar qué ocurre alrededor de galaxias activas o en lugares donde se producen fenómenos extremos.

La pregunta que guía esta búsqueda es cómo el universo logra dar tanta energía a ciertas partículas. En el espacio existen procesos que funcionan como aceleradores naturales y alcanzan energías hasta un millón de veces superiores a las que consiguen los laboratorios terrestres. Los científicos quieren saber dónde ocurre esto y cómo funciona.

Los neutrinos ofrecen una pista valiosa porque viajan prácticamente sin desviarse ni perder energía. Son una especie de mensajeros del espacio. Pero ¿cómo detectar algo que atraviesa casi todo sin dejar huella? La clave está en los pocos casos en los que un neutrino choca con el núcleo de un átomo. Ese encuentro puede producir otras partículas que dejan una señal luminosa al moverse por el hielo. Los sensores registran esa luz y los investigadores la analizan para estimar la energía del neutrino.

Halzen presentó en 1988 la propuesta de buscar esas señales en el Polo Sur. A gran profundidad, el hielo ofrece oscuridad permanente y pocas interferencias. Además, allí ya había una estación científica que facilitaba el trabajo. Las primeras pruebas dejaron una dificultad inesperada.

Las burbujas de las capas superiores dispersaban la luz y hacían difícil reconstruir el recorrido de las partículas. Más abajo, a partir de unos 1.400 metros, los investigadores encontraron hielo mucho más transparente, donde las señales podían viajar largas distancias.

Para instalar los equipos, perforaron el hielo con agua caliente y bajaron cables con sensores antes de que los agujeros volvieran a congelarse. Después de un primer observatorio llamado Amanda, el proyecto creció hasta convertirse en IceCube. Completado en 2011, cuenta con 5.160 sensores distribuidos en 86 cables, entre 1.450 y 2.450 metros de profundidad. En 2013, el equipo presentó las primeras evidencias de neutrinos de alta energía procedentes del cosmos.

Durante los años siguientes reunió datos para confirmar el descubrimiento. El logro abrió otra manera de estudiar el universo. Así como los telescopios recogen luz para observar estrellas y galaxias, IceCube registra las huellas de los neutrinos. Estos traen información de regiones ocultas por polvo o de fenómenos muy lejanos.

IceCube ampliará su mirada al universo

Los investigadores ya han identificado señales de neutrinos de alta energía provenientes de la Vía Láctea, nuestra galaxia, y estudian posibles fuentes más distantes. Aun así, determinar el origen de estas partículas requiere acumular más observaciones. Detectar una señal no siempre basta para saber con certeza dónde nació. La búsqueda continúa y se planea ampliar el observatorio con IceCube-Gen2, que abarcaría ocho kilómetros cúbicos de hielo. La apuesta es captar más de estos mensajeros y reconstruir mejor su procedencia.