A conquista do Prêmio Nobel de Física de 2026 pelo belga Francis Halzen reconhece décadas de dedicação à ciência e marca um avanço importante para a astronomia moderna. O pesquisador teve papel decisivo na concepção e no desenvolvimento do IceCube, um observatório instalado sob o gelo da Antártida que permite investigar fenômenos extremos do Universo por meio da detecção de neutrinos.
O assunto foi destaque do programa Olhar Espacial de sexta-feira (30), que recebeu o físico Alexandre Cherman para debater como a detecção dessas partículas amplia as possibilidades de investigação do cosmos.
Com uma trajetória consolidada, o convidado atua como astrônomo, doutor em física teórica, cientista de dados, educador, palestrante, autor de oito livros, coautor do Banco Imobiliário Cósmico, da Estrela Cultural, e diretor de astronomia da Fundação Planetário da Cidade do Rio de Janeiro.
Francis Halzen, o idealizador do detector de neutrinos IceCube, que fica nas profundezas do gelo da Antártida, é o vencedor do Nobel de Física 2026. – Créditos: IceCube (Jeff Warneck/Shutterstock) / Francis Halzen (Divulgação) / Edição: Olhar Digital
IceCube usa sensores ópticos para rastrear partículas cósmicas
Durante a conversa com o apresentador Marcelo Zurita, Cherman explicou as características dos neutrinos, partículas subatômicas que não possuem carga elétrica e estão entre as de menor massa conhecidas. Por interagirem muito raramente com a matéria, conseguem atravessar planetas, estrelas e até o corpo humano. Estima-se que cerca de 100 trilhões deles passem por cada pessoa a cada segundo.
“Os neutrinos já foram descritos como a menor quantidade de realidade que a humanidade já imaginou. Eles representam as partículas materiais mais leves de todo o cosmos, sendo superados apenas por bósons sem massa. Além disso, eles surgem de forma natural por meio de um processo radiativo conhecido como decaimento beta”.
A dificuldade de detectar essas partículas levou cientistas a desenvolverem uma estrutura capaz de aproveitar o próprio gelo antártico como detector. A ideia começou a ser desenhada em 1988, e foram necessários mais de 20 anos de desenvolvimento tecnológico até que o IceCube entrasse em operação definitiva, em 2010.
Cinco mil sensores distribuídos por um quilômetro quadrado perto do polo Sul são encarregados de responder a uma das grandes questões pendentes da física: a gravidade quântica existe? – Crédito: IceCube/NSF
Instalado no Polo Sul, o observatório ocupa aproximadamente um quilômetro cúbico de gelo profundo. Sua estrutura reúne 5.160 sensores ópticos distribuídos ao longo de 86 cabos verticais, posicionados entre 1,45 e 2,45 quilômetros de profundidade. Essa configuração permite registrar os sinais luminosos produzidos quando neutrinos interagem com a matéria.
Diferentemente dos telescópios tradicionais, que captam a luz emitida ou refletida por objetos celestes, o IceCube identifica partículas que chegam à Terra vindas de diferentes regiões do Universo. Como os neutrinos não possuem carga elétrica, suas trajetórias não são desviadas por campos magnéticos. Dessa maneira, a direção de chegada oferece pistas importantes sobre a localização de suas fontes cósmicas, incluindo aceleradores naturais de partículas extremamente energéticos.
A detecção acontece quando um neutrino interage com um núcleo atômico ou um elétron no gelo, produzindo partículas eletricamente carregadas. Ao atravessarem o meio, elas podem se deslocar mais rapidamente do que a luz consegue se propagar naquele material. Esse processo gera um breve clarão azulado conhecido como radiação Cherenkov.
Observatório de Neutrinos IceCube, Antártica. – Crédito: Christopher Michel / Licença Creative Commons
Observatório subterrâneo na Antártida se prepara para ampliar a capacidade de detecção
Os sensores ópticos registram esses flashes e transmitem os dados aos pesquisadores. Com base na distribuição e no tempo de chegada dos sinais luminosos, os cientistas conseguem estimar a energia da partícula e reconstruir sua direção de chegada. Essas informações ajudam a investigar os fenômenos responsáveis pela produção dos neutrinos.
Durante o programa, Cherman também abordou conceitos da mecânica quântica e a possibilidade de uma partícula apresentar diferentes estados simultaneamente. “Na mecânica quântica existe a possibilidade real de uma partícula ocupar dois estados ao mesmo tempo. O famoso experimento mental do gato de Schrödinger ilustra perfeitamente essa estranheza teórica. Qualquer sistema quântico permanece em superposição até que uma observação direta seja realizada pelos cientistas”.
O IceCube continua em operação e passa por aprimoramentos para ampliar sua capacidade de observação. Entre as perspectivas para o futuro está o IceCube-Gen2, projeto de expansão que pretende aumentar significativamente o volume de detecção e a sensibilidade do observatório. A iniciativa poderá permitir a identificação de novas fontes de neutrinos e aprofundar o estudo dos fenômenos mais energéticos do Universo.
Saiba como o gelo da Antártida se transformou em um detector de partículas cósmicas
A conquista do Prêmio Nobel de Física de 2026 pelo belga Francis Halzen reconhece décadas de dedicação à ciência e marca um avanço importante para a astronomia moderna. O pesquisador teve papel decisivo na concepção e no desenvolvimento do
