रोयल स्विडिस एकेडेमी अफ साइन्सेसले सन् २०२६ को भौतिकशास्त्रतर्फको नोबेल पुरस्कार फ्रान्सिस हाल्जेनलाई प्रदान गर्ने निर्णय गरेको छ। उनलाई ‘आइसक्युब न्युट्रिनो अब्जर्भेटरीमा निर्णायक योगदान तथा खगोलीय उत्पत्तिका उच्च–ऊर्जा न्युट्रिनोको खोज’ का लागि यो पुरस्कार प्रदान गर्न लागिएको हो।
हाल्जेनले दक्षिण ध्रुवमा रहेको बरफलाई न्युट्रिनो नामक सूक्ष्म कणको अध्ययन तथा पहिचानका लागि प्रयोग गर्न सकिने अवधारणा अघि सारेका थिए। उनको वैज्ञानिक दृष्टिकोण र नेतृत्वमा आइसक्युब न्युट्रिनो अब्जर्भेटरी विकास भएको हो। करिब एक घन किलोमिटर क्षेत्रमा फैलिएको यो वेधशालामा बरफभित्र प्रकाश संवेदकहरू जडान गरिएका छन्। यसको माध्यमबाट वैज्ञानिकहरूले ब्रह्माण्डका अत्यन्त ऊर्जाशील प्रक्रियाबाट उत्पन्न हुने न्युट्रिनोको अध्ययन गर्न सक्छन्।
न्युट्रिनो ब्रह्माण्डमा सर्वत्र पाइने कण हुन्। यिनीहरू पृथ्वी र मानव शरीर हुँदै समेत लगभग कुनै प्रभाव नपारी पार गर्न सक्छन्। अत्यन्त दुर्लभ अवस्थामा मात्र न्युट्रिनोले परमाणुको केन्द्रकसँग अन्तरक्रिया गर्छ। यस्तो अन्तरक्रियाबाट उत्पन्न हुने प्रकाशको संकेतलाई उपयुक्त उपकरणमार्फत पहिचान गर्न सकिन्छ।
वैज्ञानिकहरूले लामो समयदेखि ब्रह्माण्डमा प्राकृतिक ‘पार्टिकल एक्सेलेरेटर’ अर्थात् कण त्वरकहरू रहेको थाहा पाएका छन्। यस्ता स्रोतबाट पृथ्वीमा रहेका प्रयोगशालाहरूमा हासिल गर्न सकिने ऊर्जाभन्दा लाखौँ गुणासम्म बढी ऊर्जा भएका कणहरू उत्पन्न हुन सक्छन्। तर यस्ता ऊर्जाशील स्रोत कहाँ छन्, तिनको प्रकृति के हो र त्यहाँभित्र मुख्य रूपमा कुन प्रक्रिया सञ्चालन हुन्छ भन्ने विषय अझै रहस्यमय छ।
अत्यन्त उच्च ऊर्जाका न्युट्रिनो अन्य प्रकारका कणहरू जस्तै ऊर्जाशील वातावरणमा उत्पन्न हुन्छन्। तर अन्य कणको तुलनामा न्युट्रिनोले पृथ्वीसम्म आइपुग्दा आफ्नो दिशा परिवर्तन गर्दैनन् र ऊर्जा पनि गुमाउँदैनन्। त्यसैले तिनले ब्रह्माण्डका त्यस्ता स्रोतबारे जानकारी दिन सक्छन्, जुन अन्य माध्यमबाट प्राप्त गर्न कठिन हुन्छ।
हाल्जेनले सन् १९८८ मै दक्षिण ध्रुवमा न्युट्रिनो पहिचान गर्ने आफ्नो अवधारणा प्रस्तुत गरेका थिए। न्युट्रिनोले परमाणुको केन्द्रकसँग ठोक्किँदा उत्पन्न हुने प्रकाशलाई दक्षिण ध्रुवको पारदर्शी हिमबरफभित्र जडान गरिएका संवेदकले पहिचान गर्न सक्छन्। दक्षिण ध्रुवको बरफ विभिन्न प्रकारका हस्तक्षेपबाट तुलनात्मक रूपमा मुक्त हुनुका साथै भौगोलिक रूपमा स्थिर र भूकम्पीय गतिविधि न्यून हुने भएकाले यस्तो प्रयोगका लागि उपयुक्त मानिएको थियो।
हाल्जेनको अवधारणाले अन्य वैज्ञानिकको समेत समर्थन पाएपछि केही वर्षमै बरफभित्र संवेदक जडान गरी प्रारम्भिक परीक्षण सुरु गरिएको थियो। अत्यन्त उच्च ऊर्जाका ब्रह्माण्डीय न्युट्रिनो निकै दुर्लभ हुने भएकाले पर्याप्त संख्यामा त्यस्ता कणको अन्तरक्रिया पहिचान गर्न ठूलो क्षेत्रफलको बरफ आवश्यक थियो।
यसै उद्देश्यले निर्माण गरिएको आइसक्युब वेधशाला करिब एक घन किलोमिटर बरफमा फैलिएको छ र सन् २०११ मा यसको निर्माण पूरा भएको थियो। त्यसपछि वैज्ञानिकहरूले उच्च–ऊर्जाका न्युट्रिनो पहिचान गर्न सफल भए। केही वर्षपछि उनीहरूले सौर्यमण्डलभन्दा निकै टाढाबाट उत्पत्ति भएका न्युट्रिनोको खोजसम्बन्धी महत्वपूर्ण प्रमाण सार्वजनिक गरे। त्यससँगै ब्रह्माण्डमा उच्च–ऊर्जाका न्युट्रिनो उत्पन्न गर्ने स्रोतको खोजी थप तीव्र भयो।
आइसक्युबले निरन्तर संकलन गरिरहेको न्युट्रिनोसम्बन्धी तथ्यांकले उच्च–ऊर्जाका न्युट्रिनो उत्पादन हुने ब्रह्माण्डका अत्यन्त हिंस्रक तथा ऊर्जाशील वातावरणबारे नयाँ जानकारी उपलब्ध गराउने अपेक्षा गरिएको छ। यसले भविष्यमा ब्रह्माण्डमा रहेका अहिलेसम्म अज्ञात खगोलीय घटनासमेत पत्ता लगाउन सहयोग पुर्‍याउन सक्ने वैज्ञानिकहरूको विश्वास छ।