남극 얼음을 입자 검출기로…할젠, 2026년 노벨 물리학상 단독 수상

스웨덴 왕립과학한림원이 6일 아이스큐브 중성미자 관측소 구축과 우주 기원 고에너지 중성미자 발견에 기여한 프랜시스 할젠 미국 위스콘신대 매디슨 교수에게 2026년 노벨 물리학상을 수여한다고 발표했다. 남극의 얼음을 관측 장치로 활용해 우주에서 날아온 입자를 추적한 연구를 평가한 것이다.

할젠은 1988년 남극의 맑은 빙하 속에 광센서를 설치해 중성미자를 찾자는 구상을 내놓았다. 중성미자는 전하가 없는 입자로 물질을 대부분 통과한다. 드물게 얼음 속 원자와 충돌하면 만들어진 하전 입자가 빛을 내고, 센서가 그 흔적을 기록한다. 관측소 측은 센서가 중성미자 자체가 아닌 이 빛을 포착한다고 설명한다.

1㎦ 얼음 속에 센서 5160개

아이스큐브는 남극점 인근 얼음 약 1㎦를 탐지 공간으로 쓴다. 운영 기관 자료에 따르면 얼음 속 광학 센서 5160개가 86개의 수직 줄에 연결돼 있다. 높은 에너지를 지닌 우주 기원 중성미자는 관측이 드물어 이처럼 넓은 탐지 공간이 필요하다.

한림원은 아이스큐브를 이용한 발견이 먼 우주의 고에너지 현상을 살피는 새 관측 방법을 열었다고 평가했다. 중성미자는 전하를 띤 우주선과 달리 자기장 때문에 진로가 크게 휘지 않아 발생 방향을 추적하는 단서가 된다. 다만 입자 하나를 검출했다고 해서 언제나 그 천체의 정체가 확정되는 것은 아니다.

할젠이 재직한 위스콘신대는 관측소가 미국 국립과학재단의 지원을 받고 국제 공동연구진이 운영한다고 밝혔다. 남극 얼음을 활용한 초기 구상이 세계 각지 연구자의 장기 협력으로 이어졌다는 점도 대학은 강조했다. 노벨상 상금은 1200만 스웨덴크로나로 한림원이 안내했다.

대표 이미지: AI 생성 이미지 / 데이마크

자료: 스웨덴 왕립과학한림원(2026년 10월 6일) https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2026/press-release/
위스콘신대 매디슨(2026년 10월 6일) https://news.wisc.edu/university-of-wisconsin-madison-professor-francis-halzen-named-2026-nobel-laureate-in-physics/
아이스큐브 관측소(상시 안내) https://icecube.wisc.edu/science/icecube/