Detector no gelo da Antártida revela partículas cósmicas e rende Nobel de Física a Francis Halzen

O Prêmio Nobel de Física foi outorgado ao físico Francis Halzen por sua liderança visionária no projeto e operação do Observatório de Neutrinos IceCube, construído no coração da calota de gelo da Antártida, e pela detecção pioneira de neutrinos de alta energia originados em eventos cósmicos nos confins do Universo.

Apelidados de 'partículas fantasma', os neutrinos possuem massa infinitamente diminuta, não carregam carga elétrica e quase não interagem com a matéria comum. A cada segundo, trilhões deles atravessam o planeta Terra e nossos corpos em velocidade próxima à da luz sem deixar vestígios. Para conseguir registrá-los, a astrofísica precisou conceber um dos detectores mais colossais da história da ciência.

O IceCube transformou um quilômetro cúbico do gelo mais puro do planeta — localizado a profundidades entre 1.450 e 2.450 metros sob a estação Amundsen-Scott no Polo Sul — em seu volume de detecção. Milhares de sensores ópticos digitais (DOMs) congelados no manto polar capturam os breves pulsos de luz azul da radiação Cherenkov, gerados quando um neutrino de altíssima energia colide raramente com o núcleo de uma molécula de água no gelo.

Diferente da luz que pode ser bloqueada por poeira estelar ou de raios cósmicos que são desviados por campos magnéticos galácticos, os neutrinos viajam em linha reta a partir de buracos negros supermassivos, blazares e explosões de supernovas. A astronomia de neutrinos inaugurou, assim, uma janela sem precedentes para perscrutar os fenômenos mais violentos e misteriosos do cosmos.