Belg Francis Halzen onderzoekt spookdeeltjes met Zuidpool-experiment en krijgt Nobelprijs Natuurkunde (+ video)
De Belgische deeltjesfysicus Francis Halzen heeft de Nobelprijs voor Natuurkunde 2026 solo gewonnen voor zijn pionierswerk met het IceCube-observatorium op de Zuidpool. Met het ijs onder het observatorium wist hij energierijke neutrino's, ook wel spookdeeltjes uit het heelal genoemd, te vangen.
Neutrino's zijn overal, maar laten zich niet zomaar opmerken. Ze trekken dwars door de aarde en door ons lichaam heen zonder dat we er iets van merken. Heel af en toe reageert een enkel neutrino met een atoomkern, waardoor het voor iemand met de juiste apparatuur mogelijk is om ze te detecteren.
Lastig grijpbaar spookdeeltje
Francis Halzen (1944) besefte dat het ijs op de Zuidpool gebruikt kon worden om de moeilijk grijpbare neutrino's op te sporen. Zijn visie en wetenschappelijk leiderschap waren van fundamenteel belang voor het IceCube Neutrino Observatory – een kubieke kilometer ijs uitgerust met lichtsensoren. Met behulp van IceCube kunnen onderzoekers neutrino's opvangen die afkomstig zijn van uiterst energierijke processen in het verre heelal.
Halzen presenteerde zijn plan voor het opvangen van neutrino's op de Zuidpool voor het eerst in 1988. Wanneer een neutrino botst met een atoomkern, ontstaat er een lichtflits die kan worden waargenomen door sensoren in het heldere gletsjerijs. Het ijs op de Zuidpool biedt tal van voordelen: het is vrij van diverse soorten verstoringen en het gebied is geologisch stabiel, zonder aardbevingen. Halzen en zijn idee kregen al snel steun van andere onderzoekers, en enkele jaren later werden er al eerste tests uitgevoerd met sensoren in het ijs.
Recht van ver buiten het zonnestelsel
Wetenschappers weten al lang dat de kosmos natuurlijke deeltjesversnellers bevat die deeltjes afvuren met energieën die tot wel een miljoen keer hoger liggen dan wat in laboratoria op aarde bereikt kan worden. Veel aspecten van deze bronnen zijn nog een raadsel: wat zijn het, waar bevinden ze zich en welke processen spelen zich erin af?
Neutrino's met extreem hoge energieën ontstaan in dezelfde omgevingen als andere soorten deeltjes. In tegenstelling tot andere deeltjes bereiken neutrino's ons echter zonder van richting te veranderen of energie te verliezen. Dit betekent dat ze informatie kunnen verschaffen die op geen enkele andere manier te verkrijgen is.
Een van de 5100 sensoren van zo'n 35 cm doorsnede die in een 3d raster van 125 meter afstand op meer dan 1,75 kilometer diep in het ijs zitten. Foto Amble CC BY SA 3.0
Zeldzame spookdeeltjes
Kosmische neutrino's met extreem hoge energieën zijn zeer zeldzaam; er is dus een enorme hoeveelheid ijs nodig om voldoende botsingen te kunnen waarnemen. IceCube beslaat een volledige kubieke kilometer en werd in 2011 voltooid.
Onderzoekers ontdekten al snel de eerste hoogenergetische neutrino's en konden enkele jaren later de ontdekking publiceren van neutrino's die ver buiten ons zonnestelsel hun oorsprong moeten hebben.De zoektocht naar de bronnen van deze neutrino's in het heelal kon nu echt van start gaan.
Visie en vasthoudendheid
"Francis Halzen heeft leiding gegeven aan een internationaal team van onderzoekers en ingenieurs dat ons een fantastisch instrument heeft bezorgd. Zijn vasthoudendheid en wetenschappelijke visie hebben de weg vrijgemaakt voor een nieuw soort astronomie," zegt Mark Pearce, voorzitter van het Nobelcomité voor de Natuurkunde.
De neutrino-interacties die voortdurend door IceCube worden geregistreerd, verschaffen onderzoekers nieuwe inzichten in de extreme omstandigheden waarin hoogenergetische neutrino's kunnen ontstaan – en kunnen mogelijk ook tot de ontdekking van voorheen onbekende kosmische verschijnselen leiden.
Meer info: Scientific Background to the Nobel Prize in Physics 2026
.gif)
