Nobel de Física: qué son los neutrinos, las “partículas fantasma” del universo

Francis Halzen fue galardonado por su contribución decisiva al desarrollo del Observatorio de Neutrinos IceCube, en la Antártida. Por qué es importante.

ANUNCIO. La Real Academia Sueca de Ciencias anunció al ganador del Premio Nobel de Física 2026, el científico belga Francis Halzen.
ANUNCIO. La Real Academia Sueca de Ciencias anunció al ganador del Premio Nobel de Física 2026, el científico belga Francis Halzen.
Lucía Lozano
Por Lucía Lozano Hace 6 Hs

Hay partículas que atraviesan nuestro cuerpo constantemente sin que podamos sentirlas. Llegan desde el espacio, cruzan la Tierra y siguen su camino casi como si nada hubiera ocurrido. Son los neutrinos, unas de las partículas más abundantes y, al mismo tiempo, más esquivas del universo.

Comprenderlas fue durante décadas uno de los grandes desafíos de la física. Y una de las respuestas llegó desde un lugar tan inesperado como extremo: el hielo de la Antártida.

Por su trabajo pionero en el desarrollo de IceCube, el gigantesco observatorio de neutrinos instalado en el Polo Sur, el físico belga Francis Halzen, de 82 años, fue galardonado con el Premio Nobel de Física 2026. Su aporte permitió transformar un enorme bloque de hielo antártico en una suerte de telescopio capaz de detectar partículas provenientes de los rincones más lejanos del cosmos.

DOCENTE. Halzen, de 82 años, en la Universidad de Wisconsin, en EE.UU. DOCENTE. Halzen, de 82 años, en la Universidad de Wisconsin, en EE.UU.

La idea de Halzen comenzó a tomar forma en la década de 1980. El científico comprendió que el hielo profundo de la Antártida podía convertirse en un detector natural: transparente, estable y suficientemente grande como para aumentar las posibilidades de que alguna de esas partículas extremadamente escurridizas interactuara con la materia y dejara una señal detectable. Aquella propuesta sentó las bases de una nueva manera de observar el universo.

Qué son

Los neutrinos son partículas elementales; es decir, forman parte de los componentes fundamentales de la naturaleza. Después de los fotones -las partículas que forman la luz- son las partículas más abundantes del universo.

El sol produce cantidades enormes. Cada segundo, miles de millones de neutrinos atraviesan una superficie del tamaño de una uña. También llegan desde explosiones estelares, agujeros negros y otros fenómenos cósmicos extremadamente energéticos.

Lo extraordinario es que prácticamente no interactúan con la materia.

“Los neutrinos son una partícula subatómica extremadamente liviana que casi no interactúa con nada. Como no tienen carga eléctrica -son neutros, de ahí su nombre- no interactúan con las ondas electromagnéticas. Y como su masa es muy pequeña, casi no interactúan con la gravedad. Solo interactúan a través de la fuerza nuclear débil”, explicó a LA GACETA el doctor Javier Zamora, investigador asistente del Instituto de Física del Noroeste Argentino (Infinoa) y del Conicet.

Esa característica, que durante mucho tiempo fue un problema para los científicos, terminó convirtiéndose en una enorme ventaja.

Como casi nada puede detenerlos, los neutrinos pueden viajar enormes distancias sin desviarse ni ser absorbidos por la materia. En otras palabras, conservan información sobre el lugar y las condiciones en las que fueron producidos.

“Hay muchísimos neutrinos llegando a la Tierra desde el espacio. Cada segundo, 100 billones de neutrinos atraviesan el cuerpo de un ser humano. Pero al no interactuar con nada, la mayoría ‘pasa de largo’”, explicó Zamora.

Detectarlos, entonces, requiere una escala extraordinaria. Por eso IceCube no es un telescopio convencional. Es un detector gigantesco instalado dentro del hielo antártico. “Justamente por eso es enorme: un cubo de un kilómetro de lado, porque en ese volumen enorme recién las interacciones son suficientes para detectarlos”, señaló el investigador.

Un telescopio en el hielo

La apuesta de Halzen consistió en aprovechar el hielo profundo del Polo Sur como parte del propio detector.

De acuerdo con la Academia Sueca, en la década de 1980 el físico belga advirtió que el hielo antártico podía ser el lugar ideal para capturar una cantidad suficiente de neutrinos como para estudiar sus lejanos orígenes. En 1992 comenzaron los primeros intentos de introducir sensores de luz en el glaciar.

El proyecto fue creciendo hasta convertirse en IceCube, un observatorio enterrado bajo la superficie antártica.

Su funcionamiento puede parecer extraño: en lugar de mirar hacia el cielo, el detector utiliza la propia Tierra como filtro y el hielo como medio de detección.

“Los neutrinos que llegan desde el espacio y detecta IceCube atraviesan toda la Tierra. El detector mira hacia abajo, o sea, hacia el centro de la Tierra”, explicó Gustavo Romero, investigador del Conicet y director del Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR, Conicet-CIC-UNLP).

La mayoría de los neutrinos atraviesa el planeta sin problemas. Pero, ocasionalmente, uno de ellos interactúa con un átomo del hielo.

Esa interacción puede producir un muón, una partícula cargada que se desplaza a través del hielo y genera un pequeño destello de luz. Y allí es donde entra en acción IceCube.

“El neutrino pasa por la Tierra sin interactuar e interactúa con un átomo de hielo. Entonces el muón se mueve de abajo hacia arriba, generando un patrón de luz en el hielo que se puede detectar”, detalló Romero.

Los sensores distribuidos en las profundidades del hielo captan esos destellos. Después, la información se digitaliza y se envía a computadoras ubicadas en la superficie.

IceCube cuenta con 5.160 módulos ópticos digitales (DOM). Cada uno contiene un tubo fotomultiplicador de 10 pulgadas y la electrónica necesaria para registrar las señales.

Los datos obtenidos permiten reconstruir los patrones de luz y determinar, entre otras cosas, la dirección y la energía del neutrino que produjo la señal.

Es decir: a partir de un pequeño destello en el hielo, los científicos pueden reconstruir la trayectoria de una partícula que llegó desde el espacio.

Mirar más lejos

El valor de IceCube no está solamente en detectar neutrinos. Lo verdaderamente revolucionario es la información que esas partículas pueden transportar.

Los neutrinos pueden producirse en algunos de los ambientes más violentos del universo. Como prácticamente no interactúan con la materia ni con los campos electromagnéticos, pueden escapar de esos lugares y recorrer enormes distancias hasta llegar a la Tierra.

Para Zamora, esa característica convierte al observatorio en una herramienta para estudiar etapas muy antiguas del universo.

“Como esos neutrinos llegaron a nosotros sin interactuar con nada, conservan información sobre lo que sucedió en nuestro universo en tiempos cercanos al Big Bang, que es cuando esos neutrinos fueron creados”, explicó el investigador.

La astronomía tradicional observa el universo principalmente mediante la luz y otras formas de radiación electromagnética. Pero existen regiones y fenómenos que no pueden estudiarse fácilmente de esa manera.

Los neutrinos ofrecen otra vía. “Lo más importante es que se incrementó sustancialmente el conocimiento del comportamiento y la evolución del universo”, destacó Zamora.

El investigador explicó que estas partículas permiten explorar regiones que permanecen ocultas para los telescopios convencionales.

“Nos sirve para averiguar más sobre el universo en tiempos cercanos al Big Bang; en otras palabras, para explorar zonas del universo oscuras a las que no podemos llegar con la luz. Ya que en el universo mirar más lejos equivale a ver más atrás en el tiempo”, sintetizó.

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