Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.
Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar
um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að
svara öllum spurningum.
Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að
svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki
nægileg deili á sér.
Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.
Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!
Francis Halzen (f. 1944) er belgísk-bandarískur eðlisfræðingur sem starfar í háskólanum í Wisconsin-fylki í Bandaríkjunum (University of Wisconsin-Madison).
Hann fékk Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði árið 2026 fyrir að hafa leitt þróun svonefndrar IceCube-fiseindatilraunar sem er staðsett á suðurpólnum á Suðurskautslandinu. Tilraunin leitar að orkumiklum fiseindum, meðal annars fiseindum sem myndast í aðsópsskífum risasvarthola í miðju fjarlægra vetrarbrauta. Þessar orkumiklu fiseindir eiga það til að rekast á kjarna atóma í ísbreiðu Suðurskautslandsins og myndast þá bláleitir blossar, svokölluð Cherenkov-geislun, sem IceCube-tilraunin nemur.
Það kemur mörgum á óvart að suðurpóllinn liggur á hásléttu í um það bil 2.700 metra hæð yfir sjávarmáli. Á suðurpólnum þarf jafnframt að grafa 2,5 kílómetra djúpa holu í ísinn til þess að ná niður á klöpp. Vísindamenn IceCube-tilraunarinnar nota einsleitan ísinn sem liggur undir suðurpólnum sem einhvers konar skotmark fyrir þessar háorkufiseindir.
IceCube-tilraunin samanstendur af 5.160 ljósmögnurum (e. photomultiplier tubes) sem eru þræddir á samtals 86 strengi og komið fyrir á um 1,5–2,5 kílómetra dýpi. Strengjunum er dreift yfir svæði sem er um einn ferkílómetri og nema þeir því ljós í um rúmkílómetra af ís. Ljósmagnarararnir sem eru þræddir á strengina geta aukið styrkleika ljóssmerkisins meira en milljónfalt.
Hugmyndir að þessari tegund af tilraunum voru þróaðar seint á 20. öldinni en bandaríska vísindaráðið veitti fjármögnun fyrir IceCube-tilrauninni árið 2002. Smíði tilraunarinnar lauk árið 2011 og og það kom fljótt í ljós að þessi aðferð við að leita að fiseindum virkaði eins og skyldi. Francis Halzen leiddi upprunalegu umsóknina að þessu verkefni og hefur starfað sem leiðtogi IceCube-vísindasamstarfssins (e. principal investigator) um árabil.
Skýringarmynd af IceCube-rannsóknastöðinni. IceCube-tilraunin samanstendur af 5.160 ljósmögnurum sem eru þræddir á samtals 86 strengi og komið fyrir á um 1,5–2,5 kílómetra dýpi. Strengjunum er dreift yfir svæði sem er um einn ferkílómetri og nema þeir því ljós í um rúmkílómetra af ís. Ljósmagnarararnir sem eru þræddir á strengina geta aukið styrkleika ljóssmerkisins meira en milljónfalt.
Hugmyndir um notkun vatns, hvort sem er á fljótandi eða föstu formi, voru lengi í umræðunni áður en að þær urðu að veruleika. Árið 1990 prófaði hópur vísindamanna ljósmagnara í borholu á Grænlandsjökli. Þær rannsóknir ruddu brautina fyrir tilraun sem hét AMANDA, forvera IceCube. Tilraunum með fiseindanema í sjónum við strendur Havaí var hætt árið 1995 þegar ljósmagnarar biluðu auk þess sem það kom í ljós að lífljómun (e. bioluminescence) frá lífríkinu í hafinu flækti túlkun gagna. Sambærilegar fiseindatilraunir eru eða hafa verið í þróun í Miðjarðarhafinu og í Bajkalvatni í Rússlandi.
Nú hefur IceCube-tilraunin verið starfrækt í 15 ár. Árið 2013 birti vísindasamstarfið niðurstöður sem sýndu að margar fiseindanna sem sáust í gögnum tilraunarinnar hlytu að eiga sér upptök fyrir utan lofthjúp jarðarinnar. Niðurstöðurnar sýndu að nota mætti tilraunina til þess að fræðast um fjarlæg stjarneðlisfræðileg fyrirbæri.
Árið 2017 tókst vísindamönnum að rekja upptök ákveðinna fiseinda til virks vetrarbrautakjarna (e. active galactic nucleus) sem er kallaður TXS 0506+056. Hann er í um 5.700 milljón ljósára fjarlægð frá Vetrarbrautinni okkar. Í miðju þessarar vetrarbrautar hvílir að öllum líkindum dulstirni með volduga aðsópsskífu og sterkt segulsvið sem beinir orkumiklum eindum í átt að sólkerfinu okkar.
Árið 2023 greindi IceCube-samstarfið frá háorkufiseindastreymi sem barst frá Vetrarbrautinni okkar. Þessar fiseindar myndast líklega þegar aðrar agnir með mikla hreyfiorku rekast á gas í Vetrarbrautinni og mynda í kjölfarið fiseindir.
Með tilkomu tilrauna eins og IceCube og LIGO, sem mælir þyngdarbylgjur, er nú hægt að fylgjast með orkumiklum atburðum sem eiga sér stað í fjarlægum vetrarbrautum á ýmsu vegu, það er að segja með því að skoða á sama tíma streymi ljóss, fiseinda og þyngdarbylgja. Svona fjölþátta rannsóknir á stjarneðlisfræðilegum fyrirbærum (e. multi-messenger astronomy) eru líklegar til þess að leiða til áhugaverðra uppgötvana í framtíðinni.
Myndir:
Jón Emil Guðmundsson. „Hver er eðlisfræðingurinn Francis Halzen og fyrir hvað fékk hann Nóbelsverðlaun árið 2026?“ Vísindavefurinn, 14. október 2026, sótt 14. október 2026, https://visindavefur.is/svar.php?id=89839.
Jón Emil Guðmundsson. (2026, 14. október). Hver er eðlisfræðingurinn Francis Halzen og fyrir hvað fékk hann Nóbelsverðlaun árið 2026? Vísindavefurinn. https://visindavefur.is/svar.php?id=89839
Jón Emil Guðmundsson. „Hver er eðlisfræðingurinn Francis Halzen og fyrir hvað fékk hann Nóbelsverðlaun árið 2026?“ Vísindavefurinn. 14. okt. 2026. Vefsíða. 14. okt. 2026. <https://visindavefur.is/svar.php?id=89839>.