USA/Belgio

Francis Halzen

Premio Balzan 2015 per la fisica delle astroparticelle, compresa l’osservazione dei neutrini e dei raggi gamma

Per i suoi eccezionali risultati che hanno portato alla costruzione del grande IceCube Neutrino Observatory nei ghiacci del Polo Sud, una struttura che ha aperto una nuova finestra sull’universo attraverso lo studio dei neutrini cosmologici di alta energia.

Francis Halzen, nato in Belgio nel 1944, ha ottenuto il PhD all’Università di Lovanio ed è attualmente professore alla University of Wisconsin-Madison. È cittadino statunitense. Fa parte di diversi comitati consultivi di istituti di ricerca leader nel settore e di programmi internazionali per la definizione delle priorità di ricerca.
Francis Halzen è da decenni uno dei massimi scienziati che si occupa dello sviluppo della fisica dei raggi cosmici e delle astroparticelle. Oltre ai lavori sulla fisica pura delle particelle, ha pubblicato molti articoli sulle anomalie dei raggi cosmici e su questioni relative ai quark, come anche sulle relazioni tra la fisica delle particelle e i raggi cosmici, sulle particelle provenienti dalle supernove e sulla produzione di muoni negli sciami di raggi gamma. Sin dall’inizio della sua carriera, negli anni Settanta, ha trattato questioni relative alla possibilità di rilevare i neutrini di alta energia provenienti da sorgenti cosmiche, come supernove e altri corpi.

Negli anni Novanta, Halzen ha iniziato la costruzione di un grande rilevatore di neutrini, AMANDA, nei ghiacci del Polo Sud. Le prime osservazioni suggerivano che le bolle d’aria presenti nel ghiaccio disperdevano la luce Cherenkov, impedendo così la rilevazione di un segnale chiaro. Halzen è stato in grado di risolvere il problema suggerendo di spostare il rilevatore a una profondità maggiore, dove si trovò che il ghiaccio era molto più trasparente. Come ricercatore principale del progetto AMANDA, Halzen ha svolto un ruolo di primo piano in tutti gli stadi del progetto, ed è stato tra i principali fautori del suo successo. Ha poi sostenuto in modo vigoroso la necessità di creare un rilevatore molto più grande, il progetto IceCube, che raccoglie dati da 1 km³ di ghiaccio. Nel ruolo di ricercatore principale del progetto IceCube, è riuscito ad attrarre scienziati di eccellenza (al momento sono coinvolti quindici diversi gruppi europei) e anche ad assicurare un finanziamento adeguato da fonti americane ed europee.

Il risultato più importante di IceCube è stato, nel 2013, l’eccezionale e inequivocabile osservazione di neutrini ad altissima energia (circa cento volte più elevata di quella ottenuta artificialmente con la macchina più potente al mondo, l’acceleratore LHC del CERN) provenienti da sorgenti, non ancora identificate, esterne alla nostra Galassia. La scoperta ha stimolato nuovi progetti tesi allo sviluppo di telescopi da neutrini ancora più grandi, al Polo Sud o nelle profondità degli oceani. Un altro importante risultato di IceCube è di aver posto dei limiti sul flusso di neutrini associati agli impulsi di raggi gamma (Gamma-Ray Burst), fiotti improvvisi di radiazioni gamma provenienti da oggetti molto lontani, forse dal collasso di coppie di stelle di neutroni. Questi limiti pongono forti restrizioni sulla natura di questi fenomeni, peraltro ancora enigmatici.

Francis Halzen è uno scienziato di grande visione che, pur partendo da una diversa disciplina, ha intuito dove si potessero trovare futuri punti di svolta capaci di cambiare la nostra visione dell’universo e che, guidato da queste intuizioni originali, è stato capace di trovare l’energia e i modi per concretizzarli.