Prix Nobel de physique 2026 : les neutrinos du pôle Sud récompensés

Le prix Nobel de physique 2026 a été attribué le 6 octobre au physicien belge Francis Halzen. L'Académie royale des sciences de Suède, qui décerne ce prix à Stockholm, le récompense pour ses contributions décisives à l'observatoire IceCube et pour la découverte de neutrinos de haute énergie venus de l'espace lointain.

Des particules qui traversent tout

Les neutrinos sont des particules minuscules, produites en quantité gigantesque par le Soleil, les étoiles qui explosent ou les trous noirs. Ils n'ont presque pas de masse et n'ont pas de charge électrique : ils traversent la matière, et même la Terre entière, comme si elle n'existait pas. D'où leur surnom de « particules fantômes ». Cette discrétion en fait des messagers précieux : contrairement à la lumière, rien ne les arrête ni ne les dévie en chemin, et ils indiquent directement d'où ils viennent.

Le problème est de les attraper. En 1988, Francis Halzen propose une idée audacieuse : utiliser la glace très pure de l'Antarctique comme détecteur géant. Lorsqu'un neutrino heurte, très rarement, un atome de cette glace, il produit un faible éclair de lumière bleue. Il suffit d'installer des capteurs dans la glace pour le repérer.

Un kilomètre cube de glace transformé en télescope

C'est ainsi qu'est né IceCube, installé sous la station américaine Amundsen-Scott, au pôle Sud. Construit de 2004 à décembre 2010 pour environ 279 millions de dollars, selon l'Institut américain de physique (AIP), il compte 5 160 capteurs de lumière répartis dans un kilomètre cube de glace, à plus d'un kilomètre et demi de profondeur. C'est le plus grand télescope à neutrinos du monde. Il réunit environ 450 scientifiques de 58 institutions dans 14 pays.

Les résultats ont suivi : • 2013 : première détection de neutrinos de haute énergie venus de l'extérieur du Système solaire ; • les années suivantes : identification de deux galaxies lointaines qui en émettent, dont NGC 1068 ; • 2023 : première détection de neutrinos produits dans notre propre galaxie, la Voie lactée.

Ces travaux ont ouvert l'astronomie dite « multimessager », qui combine neutrinos, télescopes classiques et ondes gravitationnelles pour étudier les phénomènes les plus violents de l'Univers.

Un pionnier né en 1944

Né en 1944 à Tirlemont (Tienen), en Belgique, Francis Halzen a obtenu son doctorat à l'université de Louvain (KU Leuven) en 1969, puis a travaillé au CERN, le grand laboratoire européen de physique des particules, avant de rejoindre en 1972 l'université du Wisconsin à Madison, aux États-Unis. Il dirige toujours IceCube, qui est en cours d'amélioration : de nouveaux capteurs ont été installés en 2025-2026 et un successeur huit fois plus grand, IceCube-Gen2, est en projet.

Le Maroc dans la course aux neutrinos

Le Maroc participe à cette aventure scientifique par un autre télescope à neutrinos, KM3NeT, immergé à grande profondeur en Méditerranée. Membres de cette collaboration depuis 2016, les universités Mohammed V de Rabat, Mohammed Ier d'Oujda, Cadi Ayyad de Marrakech et l'Université Mohammed VI Polytechnique de Benguérir y contribuent. Rabat et Oujda accueillent les deux seuls sites d'assemblage du détecteur situés hors d'Europe. En 2025, KM3NeT a annoncé dans la revue Nature la détection d'un neutrino d'énergie record, un résultat auquel ont participé des chercheurs marocains.