1992年のジョルジュ・シャルパク氏以来34年ぶりとなる単独受賞を果たしたベルギー出身の82歳のフランシス・ハルゼン教授が2026年ノーベル物理学賞を受賞、南極で高エネルギーニュートリノを観測しました。ウィスコンシン大学マディソン校の特別教授を務める同氏は、「アイスキューブ・ニュートリノ観測所への決定的な貢献と、宇宙起源の高エネルギーニュートリノの発見」が評価され、同賞を受賞したことが王立スウェーデン科学アカデミーのノーベル委員会により発表されました。
受賞者には1200万スウェーデン・クローナ（約16億1000万ウォン）の賞金が贈られます。
南極の氷を活用した巨大観測施設を開発する
ハルゼン氏は、南極のアムドセン・スコット基地に建設された世界最大のニュートリノ検出施設であるアイスキューブ・ニュートリノ観測所の中心人物として研究を率いてきました。ニュートリノは、超新星爆発などの激しい宇宙現象によって生成される素粒子であり、他の物質とほとんど相互作用せずに地球や人体を真っ直ぐ通り抜ける性質を持つことから「ゴースト粒子」とも呼ばれています。
1988年、ハルゼン氏は南極の氷の深部にセンサーを設置してニュートリノを検出するアイデアを提案しました。
ニュートリノが氷中の物質とごく稀に衝突すると荷電粒子が生成され、その粒子が氷中の光速を超える速度で移動する際にチェレンコフ放射と呼ばれる青い光を放ちます。観測所に埋め込まれた多数の光学センサーがこの光を捉えることで、研究者たちはニュートリノのエネルギーや飛来方向を逆算することが可能となります。
アイスキューブは、約1立方キロメートルの南極の氷を利用した巨大な検出器であり、地表から約1450メートルから2450メートルの深さに何千もの光学センサーが設置されています。
英語圏の報道によると、同施設は氷の下に5160個の光センサーを冷凍固定して微小な光の閃光を監視しています。
多波長天文学と宇宙起源を特定する
ハルゼン氏率いるチームはこのネットワークを活用し、宇宙から飛来する高エネルギーニュートリノの確実な検出に成功しました。太陽系外の天体に由来するニュートリノの観測により、ブラックホールや超新星といった高エネルギーな宇宙現象を研究する「ニュートリノ天文学」への道が開かれました。
2017年9月22日、アイスキューブの自動システムが非常にエネルギーの高いニュートリノを捉え、その位置情報を数分以内に世界中の望遠鏡へ送信しました。これにより、地球から約40億光年離れたブレーザー「TXS 0506+056」と呼ばれる、中心に超大質量ブラックホールを持つ銀河からガンマ線と高エネルギーニュートリノが同時に生成されていることが確認されました。これは、高エネルギーニュートリノの発生源が特定された初めての事例となりました。
ウィスコンシン大学マディソン校の歴史的成果
ウィスコンシン大学マディソン校によると、ハルゼン氏は同校の物理学教授であり、アイスキューブ観測所およびその前身実験であるAMANDAの設計と開発を監督してきました。同氏は1972年に同校の物理学教員に加わり、極限の環境下でユニークな研究インフラを支えてきた研究コミュニティの重要性を強調しています。
今回の受賞により、ハルゼン氏はウィスコンシン大学マディソン校に関連する物理学者として6人目のノーベル賞受賞者となり、同校全体では医学、化学、経済学、工学、物理学にわたる23回目のノーベル賞獲得となりました。
大学側の発表によれば、同校の現役教員によるノーベル賞受賞は、1975年に逆転酵素の発見で分子生物学に大きな影響を与えたハワード・テミン氏以来となります。
ノーベル委員会との電話会談において、ハルゼン氏は予想外の受賞であったと語り、現在準備中の研究提案書の承認に今回の受賞が役立つことを期待していると述べて笑いを誘いました。
各国の報道によると、2026年のノーベル賞発表は、5日の医学生理学賞に続いて物理学賞が行われ、今後は7日に化学賞、8日に文学賞、9日に平和賞、12日に経済学賞が順次発表される予定です。