STOCKHOLM. Årets Nobelpris i fysik går till en idé som länge lät som science fiction: att göra en hel kubikkilometer is vid Sydpolen till ett teleskop. Kungl. Vetenskapsakademien meddelade på tisdagen att belgiskfödde Francis Halzen, professor vid University of Wisconsin–Madison i USA, får hela priset ”för avgörande bidrag till IceCube-observatoriet och upptäckten av högenergetiska neutriner av astrofysikaliskt ursprung”.

Beskedet kom strax före lunch, och många söker nu på samma frågor: vem är Francis Halzen, vad är en neutrino och varför spelar en isbit på Antarktis någon roll? Här är svaren.

Vem är Francis Halzen?

Francis Halzen föddes 1944 i Tienen i Belgien och disputerade 1969 vid KU Leuven. Han har under lång tid varit professor i Madison, där han lett det internationella samarbete som byggt och driver IceCube. Han får hela prissumman på 12 miljoner kronor.

Själv beskrev han känslan som konstig när han nåddes av beskedet. Enligt SvD/TT berättade han under Nobelkommitténs pressträff att han veckan innan varit på en vetenskapsfestival där man i princip sagt att han skulle få priset – och att det kändes ännu konstigare när det väl slog in. Han passade också på att lyfta samarbetet bakom projektet, och nämnde särskilt att universiteten i Uppsala och Stockholm var bland de första som anslöt.

Vad är en neutrino?

Neutriner är elementarpartiklar som finns överallt men nästan aldrig märks. De har nästan ingen massa och ingen elektrisk laddning, och därför passerar de rakt igenom jorden – och genom våra kroppar – utan att lämna spår. Mark Pearce, professor i astropartikelfysik vid KTH och ordförande i Nobelkommittén för fysik, kallade dem på pressträffen för ”spöklika budbärare från rymden”.

Just den egenskapen gör dem värdefulla för astronomer. Ljus kan blockeras av damm och laddade partiklar böjs av magnetfält på vägen hit. Neutriner färdas däremot i rak linje utan att tappa energi. Den som lyckas fånga en högenergetisk neutrino kan alltså räkna ut ungefär varifrån i universum den kom.

Så fungerar IceCube

Halzen presenterade sin idé redan 1988. När en neutrino någon enstaka gång krockar med en atomkärna i isen bildas en svag ljusblixt, och i den extremt klara och mörka glaciärisen djupt under Sydpolen kan blixten registreras av ljuskänsliga sensorer. Isen har dessutom fördelen att området är geologiskt stabilt och fritt från många typer av störningar.

Eftersom de mest energirika kosmiska neutrinerna är mycket sällsynta krävdes en enorm volym. IceCube består av tusentals sensorer som sänkts ner på långa kablar i borrhål i isen, och detektorn stod färdig 2011. Bara några år senare kunde forskarna visa att de fångat neutriner som måste komma långt utanför vårt solsystem, och därmed var en ny sorts astronomi född.

Den svenska kopplingen

Priset har en tydlig svensk koppling. Forskargrupper vid Uppsala universitet och Stockholms universitet var med och grundade AMANDA, det prototypexperiment på Sydpolen som visade att neutrinoastronomi i is var möjlig. Enligt Stockholms universitet byggde Sverige sedan omkring 20 procent av IceCubes sensormoduler och utvecklade kablarna som ger sensorerna ström och kopplar dem till datorerna på ytan.

Samarbetet fortsätter. I samband med uppgraderingen av IceCube tillverkade Hexatronic i Hudiksvall nya kablar, och forskare i Stockholm och Uppsala har byggt styrbara kameror som nu sitter nere i isen för att mäta hur den återfrusna isen påverkar mätningarna.

”Helt otippat” – och vad som händer nu

Halzen har nämnts i spekulationerna i många år, men räknades inte till de stora favoriterna i år. Ragnhild Lunnan, docent i astronomi vid Stockholms universitet, kallade valet ”helt otippat” i TV4:s Nyhetsmorgon.

Nobelveckan fortsätter med kemipriset onsdag 7 oktober, litteraturpriset torsdag 8 oktober och fredspriset fredag 9 oktober. Ekonomipriset tillkännages måndag 12 oktober. Halzen tar emot sitt pris vid ceremonin i Stockholm den 10 december. Läs också om årets Nobelpris i medicin, som gick till optogenetiken.