Le laboratoire APC adresse ses plus chaleureuses félicitations au Professeur Francis Halzen (Université du Wisconsin–Madison), lauréat du Prix Nobel de physique 2026 pour ses contributions décisives à l’observatoire de neutrinos IceCube et à la découverte de neutrinos de haute énergie d’origine astrophysique.
Cette distinction récompense une aventure scientifique et technologique de plusieurs décennies qui a conduit à l’émergence d’un nouveau domaine de recherche : l’astronomie des neutrinos.
Un pionnier de l’astronomie des neutrinos
Les neutrinos sont des particules élémentaires extrêmement difficiles à détecter. Pourtant, ils constituent des messagers uniques pour explorer les phénomènes les plus énergétiques de l’Univers. Contrairement à la lumière ou aux particules chargées, ils traversent pratiquement sans être déviés les régions les plus denses du cosmos, transportant des informations précieuses sur leur source.
L’idée d’utiliser de grands volumes transparents comme détecteurs de neutrinos remonte aux années 1960. À partir de la fin des années 1980, Francis Halzen joue un rôle déterminant dans le développement d’un projet ambitieux : utiliser les glaces profondes de l’Antarctique comme milieu de détection.
Sous son impulsion, le démonstrateur AMANDA est déployé au pôle Sud dans les années 1990, ouvrant la voie à IceCube, un observatoire de neutrinos d’un kilomètre cube achevé en 2010. En 2013, IceCube annonce la première observation d’un flux diffus de neutrinos cosmiques de très haute énergie, une découverte majeure qui marque la naissance de l’astronomie neutrino de haute énergie.
Quelques années plus tard, IceCube contribue à identifier le blazar TXS 0506+056 comme source probable de neutrinos astrophysiques. Pour la première fois, un signal neutrino est associé à des observations réalisées simultanément dans de nombreuses longueurs d’onde, des ondes radio aux rayons gamma. Cet événement constitue l’un des actes fondateurs de l’astronomie multi-messagère moderne.
ANTARES : la contribution méditerranéenne à cette aventure scientifique
En parallèle du développement d’IceCube, l’Europe a poursuivi la construction de télescopes à neutrinos sous-marins en Méditerranée. Le projet ANTARES, déployé au large de Toulon entre 2006 et 2008, a démontré la faisabilité et la robustesse d’un détecteur de neutrinos fonctionnant à grande profondeur dans l’eau de mer.
Le laboratoire APC a joué un rôle majeur dans cette aventure, tant dans la construction et l’exploitation du détecteur que dans son programme scientifique. Les équipes du laboratoire ont notamment contribué aux recherches de sources galactiques et extragalactiques de neutrinos, ainsi qu’au développement des premières analyses conjointes entre neutrinos et ondes gravitationnelles en collaboration avec les expériences Virgo et LIGO.
Bien qu’ANTARES n’ait pas observé à lui seul un signal astrophysique significatif, ses résultats ont été combinés à ceux d’IceCube dans plusieurs analyses communes visant à mieux caractériser les sources potentielles des neutrinos cosmiques. Les dernières observations d’ANTARES ont apporté des contraintes importantes qui complètent les découvertes réalisées au pôle Sud.
KM3NeT : la nouvelle génération de télescopes à neutrinos
L’héritage d’ANTARES se poursuit aujourd’hui avec KM3NeT, un observatoire européen de nouvelle génération en cours de construction au large de Toulon et de la Sicile.
Ses deux détecteurs, ORCA et ARCA, poursuivent des objectifs scientifiques complémentaires. ORCA est dédié à l’étude des propriétés fondamentales des neutrinos atmosphériques, tandis qu’ARCA est optimisé pour l’observation des neutrinos cosmiques de très haute énergie et l’identification de leurs sources.
L’APC est fortement impliqué dans ce projet international et est notamment responsable du développement des balises laser utilisées pour la calibration temporelle des détecteurs.
Les premiers résultats scientifiques sont déjà remarquables. En février 2025, la collaboration KM3NeT annonçait dans la revue Nature l’observation de KM3-230213A, un neutrino cosmique d’une énergie estimée à environ 220 PeV, soit l’événement neutrino le plus énergétique jamais observé.
Cette détection exceptionnelle démontre le potentiel de KM3NeT pour explorer une région encore largement inconnue du spectre des neutrinos. L’origine de cet événement reste aujourd’hui un sujet de recherche actif, tandis qu’ARCA poursuit l’exploration systématique du ciel austral à la recherche des sources de neutrinos les plus puissantes de l’Univers.
Un Nobel tourné vers l’avenir
En récompensant Francis Halzen, le Prix Nobel de physique 2026 célèbre non seulement une découverte majeure, mais également la naissance d’un nouveau champ d’observation de l’Univers.
De la glace antarctique d’IceCube aux profondeurs de la Méditerranée où se déploie KM3NeT, l’astronomie des neutrinos connaît aujourd’hui un essor spectaculaire. Les détecteurs de nouvelle génération poursuivent l’œuvre initiée par Francis Halzen et ouvrent la perspective de nombreuses découvertes dans les années à venir.
L’APC est fier de contribuer à cette aventure scientifique internationale qui transforme notre compréhension de l’Univers le plus extrême.
Références
- KM3NeT Collaboration, Observation of an ultra-high-energy cosmic neutrino with KM3NeT, Nature 638, 376–382 (2025).
- KM3NeT Collaboration, Search for an all-sky and a Galactic Ridge diffuse neutrino emission with the first 2 years of KM3NeT/ARCA data, arXiv:2608.06163 (2026).
- KM3NeT Collaboration, KM3NeT/ARCA stacking search for high-energy neutrino point sources, arXiv:2609.03609 (2026).
- KM3NeT Collaboration, Optimizing the potential of KM3NeT in detecting core-collapse supernovae, JCAP 04 (2026) 038.
- En savoir plus sur les Nobels de physique : https://www.nobelprize.org/prizes/physics/
Professeur Francis Halzen lors de Conférence internationale sur l'Histoire du Neutrino organisée par l'APC en septembre 2018