2026年諾貝爾物理學獎6日揭曉,比利時出生的美國物理學家哈爾森(Francis Halzen)獲獎,以表彰他對「冰立方微中子天文台」(IceCube Neutrino Observatory)的關鍵貢獻,以及發現來自天文物理來源的高能微中子。
2026年諾貝爾物理獎得主
資料來源/諾貝爾獎官網、綜合外電
圖/美聯社 製表/人間福報編輯部
【記者曾博群綜合外電報導】2026年諾貝爾物理學獎6日揭曉,比利時出生的美國物理學家哈爾森(Francis Halzen)獲獎,以表彰他對「冰立方微中子天文台」(IceCube Neutrino Observatory)的關鍵貢獻,以及發現來自天文物理來源的高能微中子。
瑞典皇家科學院表示,這項研究讓科學家得以利用微中子探索宇宙中極端高能量的天體與現象。
在南極冰層 建造大型探測器
現年82歲的哈爾森現任美國威斯康辛大學麥迪遜分校物理學教授,自1980年代起投入微中子研究,並參與從早期南極微中子探測實驗到冰立方微中子天文台的發展。他長期推動在南極冰層中建造大型探測器,盼藉此觀測宇宙中高能量粒子的來源。
冰立方位於南極洲阿蒙森-史考特南極站附近,探測器深入冰層約1500至2500公尺,觀測範圍約1立方公里。整座設施埋設86條探測器串列,共搭載5160個數位光學模組。當微中子極少數與冰中的原子發生作用時,會產生帶電粒子並發出微弱光線,光學模組便能捕捉這些訊號,再據此判斷微中子的方向與能量。
微中子是一種不帶電、質量極小的基本粒子,與其他物質發生作用的機率極低,因此大量微中子能穿越地球及遙遠的宇宙空間而不受明顯干擾。
這項特性也使微中子成為研究宇宙極端環境的重要工具。
與光線不同,微中子不容易被宇宙中的物質吸收或散射;與帶電的宇宙線粒子相比,微中子也不容易受到宇宙磁場影響而改變路徑。因此,科學家可以透過微中子追蹤高能天體活動,尋找宇宙中天然的「粒子加速器」。
冰立方團隊2013年公布首批來自太陽系外的高能微中子證據,在2010年至2012年的觀測資料中發現多起高能事件,開啟以微中子觀測宇宙的新領域,微中子能量遠高於一般由太陽或地球大氣產生的微中子,被認為來自太陽系外的高能天體。
微中子觀測宇宙 開啟新領域
科學家早已知道宇宙中存在能量極高的帶電粒子,但由於宇宙磁場會改變這些粒子的飛行方向,因此很難直接判斷它們來自何處。微中子則能從產生地點一路穿越宇宙抵達地球,提供另一條追查高能宇宙現象的途徑。
冰立方目前仍持續進行觀測與升級,研究人員希望捕捉更多高能微中子,確認更多可能的宇宙來源,進一步了解超大質量黑洞、活躍星系核及其他極端天體如何產生並加速高能粒子。
諾貝爾物理學獎委員會指出,冰立方讓微中子成為探索宇宙的新型「信使」。哈爾森長年推動的研究,也使微中子天文學從理論與實驗研究逐步發展成觀測宇宙的重要工具。