Ett Nobelpris 2026 för neutriner

Den 6 oktober meddelade Kungliga Vetenskapsakademien i Stockholm att den 82-årige belgisk-amerikanske fysikern Francis Halzen (University of Wisconsin-Madison) hade tilldelats Nobelpriset i fysik 2026 för sitt banbrytande arbete med IceCube, den stora neutrinodetektorn djupt nere under isen i Antarktis.

Om du tror att neutriner aldrig passerar dig, kommer du att bli förvånad. Ungefär 100 biljoner – 100 000 000 000 000 – av dessa subatomära partiklar strömmar genom din kropp varje sekund! Det går 86 400 sekunder på ett dygn – så nu kan du räkna ut hur många det blir på ett dygn, om du vill.

Nästan alla dessa små, spöklika partiklar bildas vid kärnfusionen i solens centrum – den process som ger vår stjärna dess energi och förser oss med både ljus och värme. När så många partiklar träffar oss dygnet runt, har de någon effekt alls? Eftersom neutriner saknar elektrisk laddning och har en nästan försumbar massa kan de passera rakt igenom fast materia, till och med människokroppar, helt obemärkt. De orsakar varken skada eller annan påverkan. Faktum är att sannolikheten att en enskild neutrino ska växelverka med någon av de cirka 7 × 10²⁷ atomer som finns i din kropp under ett helt liv bara är ungefär 1 på 4, alltså 25 procent.

Kanske tänker du, ”big deal”, men jo, det är faktiskt en stor sak. Bara att neutrinerna finns säger något om de mest energirika processerna i universum – beroende på vilka objekt de kommer ifrån. Solen är bara den närmaste källan. Den står för nästan alla neutriner vi upptäcker, medan neutriner från andra kosmiska källor är mycket färre och svårare att fånga in. De har färdats genom stjärnor, månar, planeter och avlägsna galaxer utan att förändras.

Det är här Halzen och hans team kommer in i bilden, med bygget av den gigantiska neutrinodetektorn IceCube. Det krävdes hundratals engagerade människor för att förverkliga den, men själva idén kom från en enda person.

Här ser du IceCube-neutrinoobservatoriet vid Amundsen-Scott-stationen på Sydpolen i Antarktis; lägg gärna märke till dess synliga storlek och form, som vi återkommer till. Innan IceCube byggdes upp fanns dess föregångare, AMANDA (Antarctic Muon and Neutrino Detector Array), som använde sfäriska optiska sensorer, så kallade digitala optiska moduler (DOM), anslutna till långa kablar som sträckte sig ner i isen. Tyvärr kunde denna anläggning inte upptäcka det som Halzens team letade efter, och man planerade därför att utvidga den.

Det var detta som ledde fram till IceCube: ett nätverk som täcker en kubikkilometer is och har fler DOM-ljussensorer än AMANDA. När det nya neutrinoobservatoriet stod klart 2011 hade det 5 160 ljussensorer fördelade på 86 kablar, 60 per kabel, som sträckte sig ner till enskilda djup mellan 1 450 och 2 450 meter. Hur borrar man så djupa vertikala hål i isen? Jo, man använder en så kallad varmvattenborr.

Den tredimensionella bilden visar IceCube; lägg märke till att den ursprungliga AMANDA-anläggningen (den blå cylindern till höger) syns. Det var detta jag bad er lägga på minnet, storleken och formen på IceCube-byggnaden. Den lilla blå rektangeln som syns på isytan högst upp är just den!

Hur ser egentligen IceCubes DOM-ljussensorer ut? Mitt första intryck var att de liknar en av de kejserliga Viper-sonddroiderna från STJÄRNORNAS KRIG. De som Darth Vader skickade ut för att söka efter Luke Skywalker på is planeten Hoth. Men, det enda de två svarta föremålen har gemensamt är ”is”. De 60 st DOM:arna, utspridda längs varje kabel i IceCube, innehåller ett fotomultiplikatorrör som detekterar ljusblixtar orsakade av neutriner. Dessutom en datainsamlingsdator på ett enda kretskort, som skickar tillbaka digital data längs den långa kabeln. När informationen når den rektangulära blå observatoriebyggnaden på ytan räknas resultaten samman.

Efter att den ursprungliga anläggningen färdigställdes 2011 godkändes en uppgradering av observatoriet 2019, vilken slutfördes framgångsrikt enligt vad som tillkännagavs i februari 2026. Att man tilldelades Nobelpriset i fysik 2026 kan man kalla ”pricken över i-et” – resultatet av långt och hårt arbete och användbara rön om neutriner från högenergikällor i universum.

Francis Halzens arbete är betydelsefullt, eftersom det, enligt chefredaktören för ”Physics Today”, är länge sedan en enskild person tilldelades Nobelpriset i fysik. Som jämförelse kan nämnas att kemipriset 2026 delades mellan två forskare, medan en trio tilldelades priset i fysiologi eller medicin.

Kanske undrar du vad ett Nobelpris innebär? Förutom att man får den världsberömda guldmedaljen med Alfred Nobels porträtt, får man även ett kontantpris på 12 miljoner svenska kronor (1,2 miljoner dollar enligt dagens växelkurs). Och kanske allra främst, ett stort internationellt erkännande för arbetet och forskningen. Vi säger stort grattis till årets Nobelpristagare i fysik!


Text: Tom Callen