Francis Halzen menjadi tokoh utama di balik IceCube, detektor neutrino yang memanfaatkan es Antartika untuk menangkap partikel berenergi tinggi dari luar angkasa. — Getty Images/@Marco Bertorello
RUNTUT.COM – Alam semesta kini dapat dipelajari melalui pesan yang bukan berupa cahaya. Terobosan itu mengantarkan fisikawan Francis Halzen meraih Nobel Fisika 2026 setelah puluhan tahun mengembangkan IceCube, observatorium yang mengubah satu kilometer kubik es Antartika menjadi detektor untuk menangkap neutrino berenergi tinggi dari luar angkasa.
Royal Swedish Academy of Sciences menganugerahkan penghargaan tersebut kepada Halzen pada 6 Oktober 2026 atas kontribusi pentingnya terhadap IceCube dan penemuan neutrino berenergi tinggi yang berasal dari sumber astrofisika. Saat menerima kabar itu, Halzen yang berusia 82 tahun sedang berada di Turin, Italia, untuk mengerjakan proposal penelitian baru.
Neutrino merupakan partikel subatomik yang tidak bermuatan listrik dan berinteraksi sangat lemah dengan materi. Karakteristik tersebut membuat sebagian besar neutrino dapat melintasi benda padat, bahkan Bumi, tanpa meninggalkan jejak. Pada saat yang sama, sifat itu membuat neutrino sangat sulit dideteksi.
Halzen melihat karakter tersebut sebagai peluang untuk membuka cara baru mempelajari alam semesta. Alih-alih mengandalkan cahaya seperti teleskop konvensional, IceCube mendeteksi jejak cahaya sangat redup yang muncul ketika neutrino berinteraksi dengan materi di dalam es.
Detektor tersebut ditempatkan jauh di bawah permukaan es di sekitar Kutub Selatan. Ribuan sensor optik ditanam hingga kedalaman sekitar 2,5 kilometer dan bekerja dalam lingkungan es yang gelap, stabil, serta cukup jernih untuk menangkap sinyal dari interaksi partikel. IceCube kemudian berfungsi layaknya “mata” yang mengamati alam semesta melalui neutrino.
Foto IceCube di Kutub Selatan, dengan neutrino dari sumber jauh terdeteksi oleh sensor Digital Optical Module (DOM) yang tertanam di bawah es Antartika. — icecube.wisc
Gagasan itu sempat dipandang berisiko. Sebelum IceCube dibangun, tim Halzen terlebih dahulu mengembangkan eksperimen AMANDA untuk mempelajari karakteristik es Antartika pada kedalaman yang diperlukan. Pembangunan IceCube akhirnya melibatkan sekitar 450 ilmuwan dari 58 institusi di 14 negara.
Tantangan berikutnya adalah memilah neutrino kosmik dari partikel yang jauh lebih banyak dan berasal dari atmosfer Bumi. Sinyal yang dicari sangat jarang sehingga pengamatan membutuhkan instrumen berskala besar, pemrosesan data, serta waktu panjang.
Pada 2013, IceCube berhasil mendeteksi neutrino berenergi tinggi yang berasal dari luar angkasa. Penemuan tersebut menjadi dasar berkembangnya astronomi neutrino. Penelitian berikutnya membantu menghubungkan neutrino dengan sumber astrofisika tertentu, termasuk galaksi aktif, sementara pada 2023 IceCube melaporkan neutrino yang berasal dari Bima Sakti.
Penemuan itu memungkinkan ilmuwan mempelajari wilayah ekstrem di alam semesta yang sulit diamati melalui cahaya, seperti lingkungan sekitar lubang hitam dan sumber sinar kosmik berenergi tinggi. Dengan demikian, penghargaan Nobel kepada Halzen juga menandai berkembangnya cara baru manusia membaca proses yang berlangsung di alam semesta.
Halzen sendiri menilai pencapaian tersebut sebagai hasil kerja kolaborasi besar. IceCube kini telah memasuki tahap pengembangan berikutnya melalui IceCube Upgrade yang ditujukan untuk meningkatkan kemampuan detektor dan memperbaiki pengukuran arah neutrino.
