Nobel de Física 2026: cómo un bloque de hielo empezó a escuchar al universo

¿Cómo averiguás de dónde viene algo que casi nunca choca con nada?

Imaginá que querés descubrir quién tiró una piedra desde el otro lado de una pared, pero la piedra atraviesa la pared, la casa, el jardín y hasta el planeta sin dejar una marca. De vez en cuando, por una casualidad extraordinaria, golpea una molécula y produce un destello diminuto. Si conseguís registrar ese destello, quizá puedas reconstruir desde dónde llegó la piedra.

Algo parecido hacen los científicos con los neutrinos. Y en 2026, el Premio Nobel de Física reconoció a Francis Halzen por haber impulsado el instrumento que permitió detectarlos cuando llegan desde los lugares más violentos del universo: el observatorio IceCube, enterrado bajo el hielo del Polo Sur.

La idea central es sencilla, aunque llevarla a la práctica fue una locura de tamaño antártico: usar un enorme volumen de hielo como telescopio para detectar partículas que atraviesan casi todo sin detenerse.

Partículas que cruzan la Tierra

Un neutrino es una partícula elemental. No tiene carga eléctrica y su masa es diminuta. Como no tiene carga, los campos magnéticos no le tuercen el camino. Y como interactúa muy débilmente con la materia, puede atravesar enormes cantidades de material sin ser absorbido.

Eso tiene una consecuencia maravillosa para la astronomía: un neutrino puede salir de una región escondida detrás de gas y polvo, viajar durante millones o miles de millones de años y llegar hasta nosotros sin desviarse demasiado.

Pero la misma propiedad lo convierte en una pesadilla para quien quiera detectarlo. La mayoría de los neutrinos atraviesan la Tierra y siguen viaje como si nada. No dejan una huella que puedas fotografiar ni un pequeño “toc” en una campana. Para atrapar alguno hace falta una cantidad gigantesca de materia y mucha paciencia.

Durante décadas, los científicos conocían neutrinos producidos por el Sol, por la radiactividad y por fenómenos de la atmósfera. La pregunta más ambiciosa era otra: ¿también llegaban neutrinos de muy alta energía desde fuera del Sistema Solar? ¿Podían señalar los lugares donde el universo acelera protones y otras partículas hasta energías descomunales?

Había buenas razones para sospechar que sí.

Los llamados rayos cósmicos son partículas cargadas que llegan desde el espacio. Algunas tienen energías enormes y probablemente nacen en supernovas, agujeros negros activos u otros objetos extremos. Pero, como tienen carga eléctrica, los campos magnéticos les cambian la trayectoria. Es como intentar descubrir de dónde salió una pelota después de hacerla rebotar miles de veces en una habitación llena de imanes.

La luz ayuda más, pero tampoco alcanza siempre. El gas y el polvo pueden absorberla, y las regiones donde se aceleran las partículas pueden ser opacas para ciertos tipos de radiación.

Los neutrinos ofrecían una vía distinta. No solo podían salir de lugares ocultos: también viajaban casi en línea recta. Si lograbas detectarlos, tendrías una pista sobre su origen.

El problema era conseguir un detector suficientemente grande.

Un telescopio hecho de hielo

Francis Halzen empezó a trabajar en esta posibilidad en la década de 1980. La propuesta era aprovechar el hielo profundo de la Antártida como medio detector.

Acá conviene frenar un segundo: IceCube no es un telescopio que “mira” el cielo como uno óptico. No tiene un espejo que junta luz ni una lente que forma imágenes. Está formado por miles de sensores distribuidos en un enorme volumen de hielo, a más de un kilómetro de profundidad.

La cadena de detección funciona así:

1. Un neutrino atraviesa el hielo.
2. En una cantidad muy pequeña de casos, choca con el núcleo de un átomo.
3. Ese choque produce una partícula cargada, como un muón o un electrón.
4. La partícula cargada atraviesa el hielo y genera un resplandor azul muy débil.
5. Los sensores registran cuándo y dónde apareció ese resplandor.
6. Con ese patrón de luz, los investigadores estiman la energía y la dirección del neutrino original.

El resplandor se llama radiación de Cherenkov. Acá voy a simplificar un poco: se parece al estampido sónico de un avión. Un avión produce una onda de choque cuando viaja más rápido que el sonido en el aire. Una partícula cargada puede producir luz cuando se mueve más rápido que la luz dentro del hielo.

Esto último no viola la teoría de la relatividad. La velocidad de la luz en el vacío sigue siendo el límite fundamental. Pero dentro de un material como el hielo, la luz se mueve más despacio, y una partícula puede superar esa velocidad reducida.

El hielo antártico era atractivo por varias razones. A gran profundidad está oscuro, es bastante transparente para la luz azul y permanece estable. Además, el hielo de arriba ayuda a bloquear muchas partículas producidas por los rayos cósmicos en la atmósfera, que podrían confundirse con las señales buscadas.

IceCube ocupa aproximadamente un kilómetro cúbico de hielo instrumentado. Para imaginarlo, es un volumen comparable al agua de alrededor de un millón de piscinas olímpicas. En ese espacio se instalaron 5.160 módulos ópticos, repartidos en 86 cables verticales.

Te confieso que la primera vez que vi estas dimensiones pensé que alguien había confundido “detector” con “obra pública”. Y, en cierto sentido, no estaba tan equivocado: construirlo exigió perforar cientos de agujeros de más de dos kilómetros de profundidad, durante los pocos meses de verano antártico en que era posible trabajar.

Antes de IceCube hubo una apuesta bastante arriesgada

Halzen no empezó directamente con IceCube. Primero impulsó un proyecto más pequeño llamado AMANDA, que intentaba demostrar que la idea podía funcionar.

La pregunta inicial no era todavía “¿de qué galaxia vienen los neutrinos?”. Era bastante más modesta: ¿el hielo es suficientemente transparente? ¿Los sensores sobrevivirán a tanta profundidad? ¿Podemos reconstruir la trayectoria de una partícula a partir de unos pocos destellos?

En la década de 1990, los primeros resultados de AMANDA mostraron que se podían detectar y reconstruir muones en el hielo antártico. También se estudió la posibilidad de usarlo para registrar el estallido de una supernova en nuestra galaxia.

Pero había muchas dudas razonables. No estaba demostrado que se pudieran perforar tantos agujeros, instalar tantos sensores y coordinar una construcción en uno de los lugares más aislados del planeta. Tampoco estaba claro que, una vez terminado, el detector pudiera separar los neutrinos cósmicos de las señales producidas en la atmósfera.

Según una reconstrucción histórica del proyecto, Halzen llegó a presentar la idea de AMANDA en 1988 para ver si alguien se reía de ella. Nadie lo hizo. Eso no significa que todos quedaran convencidos: durante años, el proyecto pareció una apuesta enorme por una señal que quizá nunca apareciera.

Y hay algo importante para no convertir esta historia en la de un héroe solitario. Halzen fue el principal impulsor científico y, desde 2001, investigador principal de IceCube, pero IceCube fue construido por una colaboración internacional. Hicieron falta físicos, ingenieros, técnicos, especialistas en perforación, expertos en computación y personal logístico. Un detector enterrado bajo el Polo Sur no se construye con una buena idea y una taza de café.

La construcción de IceCube comenzó en 2004 y terminó en 2010.

La primera señal no fue una revelación instantánea

En 2013 llegó el resultado que cambió la historia. IceCube encontró neutrinos con energías del orden de un petaelectronvoltio, una unidad enorme incluso para la física de partículas.

Los dos primeros eventos eran tan energéticos que recibieron apodos: Bert y Ernie. Pero los nombres simpáticos no debían ocultar una dificultad seria. Dos eventos son muy pocos. Podían ser la primera señal de neutrinos cósmicos, sí, pero también había que evaluar cuidadosamente la posibilidad de que fueran producidos por la atmósfera.

El análisis inicial fue prudente: ofrecía una señal llamativa, pero todavía no una demostración definitiva. Después, con una muestra más amplia de datos, IceCube mostró que había un flujo de neutrinos de alta energía que no podía explicarse razonablemente solo por el fondo atmosférico.

Frená acá: si entendés esto, entendiste el primer gran logro de IceCube. No se trataba todavía de señalar una galaxia concreta, sino de demostrar que el universo produce neutrinos de energías extraordinarias y que algunos llegan hasta la Tierra.

Dicho de otra manera: la astronomía de neutrinos dejó de ser una posibilidad teórica. Había empezado a observarse.

De una población a una dirección concreta

Detectar que existen neutrinos cósmicos es una cosa. Saber de dónde viene cada uno es mucho más difícil.

La dirección reconstruida tiene un margen de error. Además, hay neutrinos atmosféricos que pueden imitar parte de la señal. Por eso no alcanza con que un neutrino parezca venir cerca de una galaxia: hay que estudiar la coincidencia espacial, el momento de llegada, la energía y la actividad de la posible fuente.

El 22 de septiembre de 2017, IceCube detectó un neutrino de muy alta energía y envió una alerta automática a observatorios de todo el mundo. Cerca de la dirección estimada había un blazar llamado TXS 0506+056.

Un blazar es una galaxia activa cuyo agujero negro supermasivo está rodeado de materia y lanza un chorro de partículas. En este caso, uno de esos chorros apunta aproximadamente hacia la Tierra. El objeto estaba atravesando una llamarada de rayos gamma, observada por telescopios como Fermi y MAGIC.

La coincidencia resultaba interesante por cuatro motivos: el neutrino y el blazar estaban en una región compatible del cielo, la actividad ocurrió en el momento adecuado, la energía era extraordinaria y otros observatorios detectaron señales del mismo objeto.

Además, cuando los investigadores revisaron datos antiguos, encontraron un exceso de neutrinos procedentes de esa dirección entre 2014 y 2015.

Eso no equivale a una fotografía del lugar exacto donde nació el neutrino. No podemos decir que vimos una partícula salir de una habitación particular alrededor del agujero negro. Pero la evidencia fue suficiente para considerar a TXS 0506+056 la primera fuente extragaláctica plausible de neutrinos de alta energía.

En 2022 apareció otra pieza importante: NGC 1068, también llamada Messier 77. Es una galaxia activa relativamente cercana, cuyo núcleo contiene un agujero negro supermasivo rodeado de gas y polvo.

Esta vez no se trató de un único neutrino espectacular. IceCube encontró una acumulación estadística de eventos compatibles con la dirección de NGC 1068. La galaxia, además, no es un blazar cuyo chorro apunte directamente hacia nosotros. Los neutrinos resultan especialmente útiles en un caso así porque pueden escapar de regiones que bloquean buena parte de la luz.

A mí esto me parece lo más lindo de toda la historia: el detector no solo confirmó una predicción, sino que abrió una manera nueva de estudiar objetos que otras señales muestran de forma incompleta.

Por qué el Nobel reconoce a Halzen

El Premio Nobel de Física 2026 fue otorgado a Francis Halzen por sus contribuciones decisivas al Observatorio de Neutrinos IceCube y por el descubrimiento de neutrinos de alta energía de origen astrofísico.

El premio fue individual, aunque el trabajo fue colectivo. Eso reconoce el papel de Halzen como impulsor de la idea, responsable científico durante buena parte del desarrollo y figura central en la transformación de AMANDA en IceCube. Pero no significa que haya detectado personalmente cada neutrino ni que el Nobel pertenezca únicamente a una persona en el sentido práctico.

Tampoco significa que ya conozcamos el origen de todos los rayos cósmicos o de todos los neutrinos. Hasta ahora, solo una parte de las detecciones puede asociarse con fuentes concretas. Muchas señales son demasiado débiles, tienen una dirección imprecisa o podrían deberse a coincidencias estadísticas.

En 2026, análisis de varias galaxias activas reforzaron la sospecha de que los núcleos galácticos contribuyen al flujo de neutrinos, pero una señal colectiva de ese tipo no identifica de manera definitiva cada fuente individual. La investigación sigue siendo experimental, no un mapa terminado del universo.

Para mejorar ese mapa, IceCube recibió nuevos sensores y dispositivos de calibración. También se estudia un futuro IceCube-Gen2, mucho más grande. La lógica es bastante directa: si los neutrinos casi nunca interactúan, necesitás más hielo, más sensores y más tiempo de observación.

La idea que empezó como una apuesta en el Polo Sur terminó convirtiendo un kilómetro cúbico de hielo en una ventana al universo. Y esa ventana no muestra luz: muestra los raros destellos que dejan las partículas capaces de atravesar casi todo.