El Nobel premia una forma de mirar el universo desde el hielo de la Antártida

Para estudiar el universo, a veces hay que mirar hacia abajo. Bajo el hielo del Polo Sur, miles de sensores buscan los diminutos destellos que dejan algunas partículas llegadas del espacio. Allí funciona IceCube, un observatorio capaz de investigar fenómenos cósmicos que los telescopios convencionales no pueden explicar por sí solos.

Esta singular forma de hacer astronomía protagoniza el Premio Nobel de Física 2026, anunciado el 6 de octubre. El galardón reconoce a Francis Halzen, investigador principal de IceCube y profesor de la Universidad de Wisconsin–Madison, por sus contribuciones al observatorio y al descubrimiento de neutrinos de alta energía de origen astrofísico.

Su apuesta fue convertir el hielo antártico en parte del instrumento. Una idea que exigió décadas de investigación y una extraordinaria obra de ingeniería.

Un observatorio de un kilómetro cúbico bajo el hielo

IceCube se encuentra junto a la estación estadounidense Amundsen–Scott, en el Polo Sur geográfico. Su detector original cuenta con 5.160 sensores ópticos, distribuidos en 86 líneas verticales entre unos 1.450 y 2.450 metros de profundidad.

En conjunto, vigilan aproximadamente un kilómetro cúbico de hielo. Esa enorme dimensión responde a una dificultad fundamental: los neutrinos interactúan tan poco con la materia que capturarlos requiere observar un volumen gigantesco.

Para instalar los sensores, los equipos perforaron el hielo con agua caliente, introdujeron los instrumentos y dejaron que los agujeros volvieran a congelarse. La construcción del detector original terminó en diciembre de 2010, después de siete temporadas de trabajo durante el verano austral.

El resultado es un observatorio cuya mayor parte permanece oculta bajo la superficie antártica.

Crédito imagen: IceCube Observatory ¿Qué nos cuentan los neutrinos?

Los neutrinos son partículas elementales sin carga eléctrica y con una masa muy pequeña. Se producen, entre otros procesos, en las reacciones nucleares del interior de las estrellas y pueden atravesar grandes cantidades de materia sin detenerse.

Esa capacidad los convierte en mensajeros especialmente interesantes: transportan información desde regiones que pueden resultar difíciles de estudiar mediante la luz.

IceCube investiga, en particular, neutrinos de energías muy elevadas, relacionados con los grandes aceleradores naturales del cosmos. Entre los entornos que los científicos estudian figuran las galaxias activas y las regiones próximas a agujeros negros, donde las partículas alcanzan energías extraordinarias.

Detectarlos ayuda a responder una pregunta que sigue abierta: ¿dónde y cómo acelera el universo sus partículas más energéticas?

La pista es un destello azul

IceCube observa los neutrinos de forma indirecta. Cuando uno de ellos interactúa con el hielo, puede generar partículas secundarias que producen una tenue luz azul, conocida como radiación de Cherenkov.

Los sensores registran esos destellos. Su intensidad y el momento en que llegan a cada instrumento permiten reconstruir la energía del suceso y estimar la dirección de procedencia del neutrino.

El análisis también debe distinguir estas señales de las generadas por otras partículas, incluidas las que se producen cuando los rayos cósmicos chocan con la atmósfera terrestre. Encontrar una señal del universo lejano exige separar cuidadosamente ese fondo.

De las primeras detecciones a la Vía Láctea

En 2013, IceCube anunció el descubrimiento de neutrinos de alta energía de origen astrofísico. Fue un paso decisivo para desarrollar una astronomía basada en estas partículas.

Después llegaron resultados que ayudaron a identificar sus fuentes. En 2018, el observatorio vinculó un neutrino de alta energía con TXS 0506+056, una galaxia activa alimentada por un agujero negro supermasivo. También ha comunicado evidencias de emisión de neutrinos desde NGC 1068, conocida como Messier 77.

En 2023, la colaboración presentó otra imagen de nuestro entorno cósmico: la Vía Láctea observada mediante neutrinos.

Estas investigaciones forman parte de la astronomía multimensajero, que combina luz, partículas y ondas gravitacionales para estudiar un mismo fenómeno.

Como contamos en TdE al explicar la nueva capacidad de ALMA para explorar el universo frío, ampliar las formas de observar permite descubrir aspectos del cosmos que permanecían ocultos. IceCube añade un mensajero distinto: partículas que han viajado hasta nosotros desde algunos de sus entornos más extremos.

El anuncio del Nobel difundido por IceCube reconoce el impulso de Halzen a esta aventura científica. Bajo el hielo antártico, la búsqueda continúa: cada señal puede aportar una nueva pista sobre el universo del que procede.