A Déli-sark jegéből épített óriási részecskedetektor nyitott új ablakot az univerzumra. Francis Halzen több évtizedes munkáját most fizikai Nobel-díjjal ismerték el.
Hetediknap a Google Keresőben
Kérjük állítsa be, hogy a hetediknap.hu mindenképpen megjelenjen a találatai közt!
Francis Halzen részecskefizikus kapja az idei fizikai Nobel-díjat az asztrofizikai eredetű, nagy energiájú neutrínók felfedezéséért, valamint az IceCube Neutrínóobszervatórium létrehozásában és tudományos működésében játszott meghatározó szerepéért – jelentette be kedden Stockholmban a Svéd Királyi Tudományos Akadémia.
A döntés mögött egy elsőre szinte lehetetlennek tűnő tudományos ötlet áll: Halzen felismerte, hogy a Déli-sark hatalmas, tiszta és stabil jégtömege természetes detektorként használható azoknak a részecskéknek a megfigyelésére, amelyek gyakorlatilag észrevétlenül haladnak át bolygónkon – és rajtunk is.
Ezek a neutrínók.
A részecskék szinte mindenütt jelen vannak, mégis rendkívül nehéz észlelni őket, mert csak nagyon ritkán lépnek kölcsönhatásba az anyaggal. Időnként azonban egy neutrínó atommaggal ütközik, és ekkor apró fényvillanás keletkezik. Halzen arra építette elképzelését, hogy ezeket a villanásokat a Déli-sark mély, átlátszó jegébe telepített érzékelők képesek lehetnek rögzíteni.
Az ötletből végül megszületett az IceCube Neutrínóobszervatórium, amely egy köbkilométernyi antarktiszi jégtömeget használ óriási részecskedetektorként.
A Nobel-bizottság értékelése szerint Halzen tudományos víziója és irányító szerepe nélkül a projekt aligha valósulhatott volna meg.
Sokan azt hitték, soha nem fog működni
Halzen már 1988-ban előállt a Déli-sarkon működő neutrínódetektor gondolatával. A szakmán belül azonban sokan szkeptikusan fogadták az elképzelést.
A professzor később úgy emlékezett vissza, hogy a neutrínók antarktiszi jégben történő megfigyelését többen érdekes, sőt „aranyos” ötletnek tartották, de kevesen hitték el, hogy valóban működőképes lehet.
A természet azonban Halzent igazolta.
A Déli-sark jege különösen kedvező környezetet biztosít az érzékeléshez: rendkívül tiszta, geológiailag stabil, és mentes számos olyan zavaró hatástól, amely más helyszíneken megnehezítené a méréseket.
Néhány évvel az első elképzelések után már megkezdődtek a jégbe telepített érzékelők próbái, később pedig felépült maga az IceCube is.
Az obszervatórium építése 2011-ben fejeződött be. Nem sokkal később már sikerült nagy energiájú neutrínókat azonosítani, majd olyan részecskéket is észleltek, amelyek minden valószínűség szerint a Naprendszeren kívülről érkeztek.
Ezzel gyakorlatilag új ablak nyílt az univerzumra.
Olyan helyekről hoznak hírt, ahová nem látunk el
A nagy energiájú kozmikus neutrínók olyan szélsőséges környezetekben keletkezhetnek, amelyekben az univerzum legnagyobb energiájú folyamatai zajlanak.
Mivel ezek a részecskék szinte akadálytalanul haladnak át az anyagon, olyan térségekből is információt hozhatnak, amelyek hagyományos távcsövekkel nehezen vagy egyáltalán nem vizsgálhatók.
Az IceCube így nem egyszerűen egy különleges detektor, hanem a modern csillagászat és részecskefizika egyik új „érzékszerve”.
A Nobel-bizottság szerint az obszervatórium folyamatos mérései segíthetnek feltárni, milyen kozmikus környezetekben keletkeznek a rendkívül nagy energiájú neutrínók, sőt akár eddig ismeretlen csillagászati jelenségekre is fényt deríthetnek.
Egy fesztiválról tartott hazafelé, amikor megcsörrent a telefon
A 82 éves Francis Halzen Belgiumban született, doktorátusát 1969-ben szerezte a Leuveni Egyetemen, később pedig az amerikai Wisconsin–Madison Egyetem kutatója lett.
Éppen egy tudományos fesztiválról tartott hazafelé Bergamóból, amikor felhívta a Nobel-bizottság.
A stockholmi sajtótájékoztatón Olaszországból kapcsolták be élőben.
Halzen azt mondta, hatalmas meglepetésként érte a díj, és hangsúlyozta, hogy a siker nem egyetlen ember munkája.
Mint fogalmazott, rengeteg tehetséges kutató csatlakozott hozzá az évek során, és a projekt sikere ennek a közös munkának köszönhető.
Azt is hozzátette: a hosszú kitartás mellett szerencsére is szükség volt.
Már a következő, még nagyobb detektor készül
Az IceCube története közben korántsem ért véget.
Kun Emma asztrofizikus, a nemzetközi IceCube együttműködés magyar tagja az MTI-nek azt mondta, különleges érzés számára, hogy az obszervatórium egyik megalkotója és tudományos vezető alakja kapja az idei fizikai Nobel-díjat.
A HUN-REN CSFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet kutatója szerint Halzen rendkívül közvetlen, barátságos és munkája iránt szenvedélyesen elkötelezett tudós.
Az antarktiszi obszervatórium első jelentős bővítése idén fejeződött be, közben pedig már tervezik a következő generációs IceCube-Gen2 detektort is.
Ha a beruházás megvalósul, a jelenlegi mintegy egy köbkilométeres műszerezett térfogat körülbelül nyolc köbkilométerre nőhet.
Ez pedig újabb ugrást hozhat az univerzum legnagyobb energiájú jelenségeinek vizsgálatában.
Halzen maga is úgy fogalmazott, hogy a neutrínócsillagászat az elmúlt másfél évtizedben olyan gyorsan fejlődött, hogy ma már azt sem meri megjósolni, hol tart majd a tudományág akár egy év múlva.
392 millió forintnak megfelelő összeg jár a díj mellé
Az idei fizikai Nobel-díjast Ellen Moons, a Svéd Királyi Tudományos Akadémia új főtitkára jelentette be. A belga anyagtudós az akadémia történetének első női főtitkára.
A Nobel-díjhoz 12 millió svéd korona, mintegy 392 millió forint pénzjutalom társul.
Az elismerést hagyományosan december 10-én, Alfred Nobel halálának évfordulóján adják át.
A Nobel-hét szerdán a kémiai díj bejelentésével folytatódik, csütörtökön az irodalmi Nobel-díjas személyét hozzák nyilvánosságra, pénteken Oslóban a Nobel-békedíj következik, október 12-én pedig a közgazdasági Nobel-emlékdíj kitüntetettjét nevezik meg Stockholmban.
