Нобелевский комитет объявил лауреата премии по физике: награду присудили 82-летнему физику бельгийского происхождения Франсису Хальзену. Ученый доказал научному миру, что самые трудноуловимые частицы во Вселенной - высокоэнергетические космические нейтрино - можно поймать, превратив антарктический ледниковый щит в гигантский телескоп. Открытие Хальзена положило начало принципиально новому направлению науки - нейтринной астрономии, которая позволяет заглянуть в самые далекие и экстремальные уголки космоса.
Нейтрино часто называют частицами-призраками, и на то есть веские основания. Они обладают невероятно малой массой и лишены электрического заряда. Это значит, что они практически не взаимодействуют с обычной материей: каждую секунду через тело любого человека на Земле беспрепятственно пролетают триллионы нейтрино, рожденных в недрах Солнца и далеких звезд, не оставляя ни малейшего следа.
Увидеть такую частицу напрямую невозможно. Единственный способ зафиксировать ее присутствие - подкараулить редчайший момент, когда нейтрино сталкивается с ядром атома другого вещества. В момент такого столкновения рождаются заряженные частицы, испускающие крошечные световые вспышки.
Однако вероятность подобного столкновения ничтожно мала. Чтобы повысить шансы на регистрацию событий, ученым требовался детектор колоссальных размеров. Идея Хальзена заключалась в том, чтобы не строить резервуар циклопических масштабов, а использовать природный материал - кристально прозрачный лед Южного полюса.
Коллеги физика долгое время относились к этой концепции с неприкрытым скепсисом. «Люди всегда говорили: идея милая, но работать это никогда не будет. Самый большой сюрприз в том, что мы действительно заставили всё работать», - прокомментировал лауреат на университетской пресс-конференции.
Так родилась антарктическая нейтринная обсерватория IceCube. Чтобы исключить радиоактивный шум и поверхностные помехи от космических лучей, инженеры пробурили скважины глубиной около 2 500 метров. В толщу древнего льда были погружены тысячи чувствительных оптических сенсоров.
Сам Хальзен образно сравнил проект с «огромным глазом изо льда, который смотрит на Вселенную не сквозь призму привычного света, а через поток нейтрино».
Главная сложность заключалась не только в монтаже аппаратуры на краю земли, но и в обработке данных. Детектор ежесекундно фиксирует тысячи вторичных сигналов из земной атмосферы, среди которых нужно отыскать истинных посланников далеких галактик:
Уроженец Бельгии, много лет работающий профессором в Висконсинском университете в Мадисоне (США), признался, что слышал о своем статусе одного из главных претендентов на Нобелевскую премию еще с 2013 года - именно тогда команда IceCube впервые опубликовала подтвержденные данные о регистрации высокоэнергетических внегалактических нейтрино.
«Каждый год я оценивал свои шансы как 1 к 20. Мне просто нужно было прожить достаточно долго, и вот я здесь», - пошутил 82-летний физик. Звонок из Стокгольма застал профессора за заполнением очередной заявки на исследовательский грант. Во время телефонного включения, транслировавшегося на весь мир, Хальзен не удержался от академического юмора: «Очень надеюсь, что эта премия поможет мне получить одобрение заявки», - сказал он, вызвав дружный смех журналистов и членов Нобелевского комитета в зале.
Присуждение премии стало признанием не только персонального триумфа ученого, но и триумфа глобальной науки. Обсерваторией IceCube, финансируемой Национальным научным фондом США, сегодня управляет международный консорциум из более чем 400 исследователей, представляющих 14 стран.
Руководство Американского института физики назвало эксперимент революционным шагом в понимании космоса, а премьер-министр Бельгии Барт Де Вевер поздравил соотечественника в социальных сетях, отметив, что Хальзен стал 11-м бельгийским лауреатом премии: «Это признание дела всей жизни, посвященного разгадке великих тайн космоса через его мельчайшие компоненты».
Сам лауреат убежден, что главные открытия проекта еще впереди: «Мы доказали, что нейтринная астрономия реальна, она работает. Куда именно это нас приведет - покажет время. Но еще ни одно новое окно во Вселенную нас не разочаровывало».
Несколькими днями ранее премию по физиологии и медицине присудили троим ученым - американцу Карлу Дейссероту и его немецким коллегам Петеру Хегеману и Георгу Нагелю. Исследователи научились в буквальном смысле включать и выключать отдельные клетки мозга с помощью луча света.
Ольга Божкова