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O físico belga Francis Halzen ganhou o Prêmio Nobel de Física por seu trabalho pioneiro em um observatório que detecta partículas do espaço, lançando luz sobre o universo distante.
Halzen liderou o desenvolvimento do observatório IceCube no Polo Sul, que funciona usando um quilômetro cúbico de gelo puro na Antártida como um gigantesco detector para capturar partículas subatômicas chamadas neutrinos — às vezes chamadas também de "partículas fantasma". Os neutrinos revelam detalhes sobre os fenômenos mais violentos e energéticos do cosmos.
A Real Academia Sueca de Ciências afirmou que "sua visão e liderança científica foram fundamentais para o Observatório de Neutrinos IceCube".
Ele apresentou pela primeira vez sua visão para a detecção de neutrinos no Polo Sul em 1988.
Halzen, que agora é cidadão americano e trabalha na Universidade de Wisconsin-Madison, disse em uma coletiva de imprensa que ficou surpreso com o sucesso de sua ideia.
"Tenho que enfatizar a sorte que tive. Porque quando começamos este projeto, todos perceberam que talvez fosse uma boa ideia, mas muito poucos achavam que daria certo, inclusive eu."
Os neutrinos são partículas subatômicas extremamente difíceis de detectar. O Sol produz uma quantidade imensa deles: a cada segundo, bilhões atravessam sem causar qualquer efeito uma área do tamanho de uma unha.
Mas o IceCube está à procura de neutrinos de energia muito mais alta, aqueles produzidos por fenômenos violentos muito além do nosso Sistema Solar — em galáxias distantes.
O equipamento é composto por milhares de sensores em longos cabos que são perfurados e congelados em um bloco de 1 km cúbico de gelo.
Os neutrinos são como mensageiros cósmicos que nos permitem rastrear esses eventos fundamentais.
No observatório, a maioria dos neutrinos atravessa diretamente o gelo, mas ocasionalmente um deles interage com o gelo, produzindo partículas que emitem um sinal luminoso característico.
Esses sinais raros trazem pistas sobre a origem dos neutrinos e as condições extremas que os produziram, permitindo que os cientistas investiguem locais que os telescópios comuns não conseguem ver facilmente.
"Francis Halzen liderou uma equipe internacional de pesquisadores e engenheiros que nos proporcionaram um instrumento fantástico", disse o professor Mark Pearce, presidente do Comitê Nobel de Física.
"Sua tenacidade e visão científica abriram caminho para um novo tipo de astronomia."
Nas raras ocasiões em que um neutrino atinge um núcleo atômico, ele produz partículas carregadas que se movem rapidamente. São essas partículas, ao atravessarem o gelo, que emitem um brilho azul, o qual detectores de luz sensíveis conseguem captar.
O padrão e o momento dessa luz permitem aos cientistas estimar a direção de onde o neutrino veio — ajudando-os a rastrear suas origens no cosmos. Mas essas interações são tão raras que o observatório precisou de um enorme volume de gelo transparente.
A ideia de Halzen era usar uma vasta camada de gelo natural na Antártida. Assim começou um plano audacioso para construir um observatório de neutrinos no Polo Sul, com milhares de sensores de luz embutidos nas profundezas do gelo.
A natureza "fantasmagórica" do neutrino, justamente o que o torna tão difícil de detectar, também o transforma em um poderoso mensageiro do Universo distante.
Os neutrinos raramente interagem com a matéria em seu caminho, por isso podem atravessar regiões densas que a luz não consegue penetrar facilmente.
E como não possuem carga elétrica, os campos magnéticos não alteram suas trajetórias no espaço. Isso significa que a direção de sua chegada pode indicar aos cientistas sua origem.
Suas energias fornecem informações adicionais sobre os processos que as criaram, ajudando os cientistas a investigar como estrelas em explosão e os ambientes ao redor de buracos negros gigantes aceleram partículas a energias extraordinárias.
Louis Barson, diretor de ciência do Instituto de Física de Londres, afirmou que o Observatório IceCube permitiu aos astrônomos investigar fenômenos que os telescópios convencionais não conseguem observar.
"As descobertas que se seguiram estão nos ajudando a compreender alguns dos processos mais energéticos e misteriosos do universo — e isso graças ao trabalho do professor Halzen", acrescentou.
O professor Subir Sarkar, físico da Universidade de Oxford, citou o romancista francês Marcel Proust ao descrever sua avaliação da contribuição de Halzen para a ciência:
"A única verdadeira viagem de descoberta, a única fonte da Eterna Juventude, não seria visitar terras estranhas, mas possuir outros olhos, contemplar o universo através dos olhos de outro, de cem outros, contemplar os cem universos que cada um deles contempla, que cada um deles é."
"Francis Halzen liderou a colaboração IceCube numa jornada de descoberta como essa e abriu uma nova janela para o nosso Universo."
- Usamos inteligência artificial para traduzir esta reportagem, originalmente escrita em inglês. O texto foi revisado por um jornalista da BBC antes da publicação. Saiba mais aqui sobre como a BBC está usando a inteligência artificial (link para texto em inglês).
