Six choses à savoir sur Francis Halzen, prix Nobel de physique 2026
1. Un télescope géant pour particules fantômes
Francis Halzen a décroché le Prix Nobel de physique le mardi 6 octobre pour avoir imaginé, conçu et développé l’observatoire de neutrinos IceCube situé en Antarctique, ainsi que pour la découverte de neutrinos de haute énergie d’origine astrophysique qui en a découlé. Imaginez une sorte de télescope géant enterré sous la glace du pôle Sud, destiné à chasser des particules fantômes.
2. La deuxième, c’est la bonne !
Il s’en est fallu d’un cheveu, d’une particule diront certains, pour qu’il remporte le Prix Nobel de physique en octobre 2025, car il était l’un des grandissimes favoris. Las, la récompense alla cette année-là aux trois chercheurs John Clarke, Michel Devoret et John Martinis pour la découverte de l’effet tunnel macroscopique en mécanique quantique et la quantification de l’énergie dans un circuit électrique. Mais les travaux de Francis Halzen n’ont pas été balayés des mémoires du jury, loin de là. Le chercheur made in Belgium reçoit la consécration ultime de sa discipline douze mois plus tard.
3. Diplômé à Louvain
Né en 1944 à Tirlemont au sein d’une famille d’origine modeste, Francis Halzen a étudié la physique à l’université de Louvain avant même que celle-ci soit scindée en deux entités distinctes, flamande et francophone. Il en est sorti diplômé d’une maîtrise en physique et d’un doctorat. Plutôt que d’enseigner en Belgique, il a choisi de s’installer aux États-Unis dans les années 70. L’Université du Wisconsin-Madison lui a offert une chaire et des conditions qu’il ne pouvait pas refuser. Tout en enseignant, il a pu conserver du temps pour ses précieuses recherches.
4. Étudier l’univers
Francis Halzen cherche un moyen d’observer les phénomènes les plus violents de l’Univers, comme les trous noirs supermassifs, les explosions d’étoiles ou le Big Bang initial. Les messagers de ces phénomènes que sont la lumière ou les photons, les électrons et les protons sont altérés, absorbés, déviés par ce qu’ils rencontrent sur leur chemin, comme la poussière cosmique ou les champs magnétiques. Mais 99 % de l’énergie totale de l’explosion d’une supernova, par exemple, est emportée sous forme de neutrinos, des particules presque sans masse et neutres électriquement. Celles-ci traversent, en ligne droite, n’importe quelle matière sans interaction. Les neutrinos seraient donc des outils parfaits pour cartographier l’Univers invisible. Comment les observer ?
5. IceCube, le détecteur de neutrinos
En 1988, Francis Halzen propose, avec son collègue John Learned de l’université d’Hawaï, de créer un télescope à neutrinos. Ce dernier tente des premiers essais sous l’eau avant d’abandonner. C’est là qu’Halzen a une idée de génie : il faut implanter ce télescope géant profondément sous la glace. Comme l’eau, la glace permet de voir la lumière émise par un neutrino lorsqu’il rencontre un atome, mais celle-ci offre en plus des vertus de stabilité (pour les capteurs), de limpidité (peu de bulles d’air) et d’obscurité parfaites pour l’observation. L’IceCube, d’une taille d’un kilomètre cube, est installé et achevé en 2011 sous la base Scott-Amundsen, au pôle Sud, en Antarctique.
6. Naissance d’une science révolutionnaire
Entre 1. 450 mètres et 2. 450 mètres de profondeur, 86 câbles ont été insérés dans la glace sur lesquels sont fixés 5.000 détecteurs. Ceux-ci captent non le neutrino lui-même, mais l’éclair de lumière bleue que la particule laisse dans son sillage en traversant la glace (le fameux rayonnement Tcherenkov). Il sera donc le premier instrument à démontrer l’existence d’un flux de neutrinos de haute énergie émis par notre univers. Un flux qui peut varier en fonction de sa source, un soleil, une supernova, une galaxie. C’est ainsi qu’est née l’astronomie des neutrinos. Halzen en est le père.
