Conférence de presse | Francis Halzen, l’expérience IceCube et l’IIHE (ULB-VUB) : près de 30 ans d’engagement et d’avancées majeures dans la compréhension de l’Univers

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Programme

• 10h15 | Accueil et café
• 10h30 - 10h45 |  Francis Halzen et la naissance du projet IceCube en Belgique, Daniel Bertrand (ULB) et Catherine De Clercq (VUB)
• 10h45 – 11h00 | IceCube, une nouvelle fenêtre sur l’Univers, Nick van Eijndhoven (VUB)
• 11h00 – 11h30 | Première séance de questions-réponses
• 11h30 – 11h45 | Les contributions majeures de l’IIHE (ULB-VUB) à IceCube, Juan Antonio Aguilar (ULB)
• 11h45 – 12h00 | Perspectives de recherche en physique des astroparticules et des neutrinos, Krijn de Vries (VUB) et Simona Toscano (ULB)
• 12h00 – 12h30 | Deuxième séance de questions-réponses
• 12h30 – 13h00 | Déjeuner

 

Francis Halzen, l'expérience IceCube et l'IIHE (ULB-VUB)
 

Le prix Nobel de physique 2026 a été décerné le 6 octobre au physicien belge, le professeur Francis Halzen de l'Université du Wisconsin-Madison, « pour ses contributions décisives à l'Observatoire de neutrinos IceCube et la découverte de neutrinos de haute énergie d'origine astrophysique ». 

Né à Tirlemont, en Belgique, en 1944, Francis Halzen a obtenu son doctorat à l'Université catholique de Leuven en 1969 avant de décrocher un poste de professeur à l'Université du Wisconsin-Madison, aux États-Unis, en 1972. C'est en 1988 qu'il propose pour la première fois l'idée de détecter des neutrinos dans la glace de l'Antarctique. Grâce à des décennies de vision et de persévérance, cette idée est devenue IceCube : un kilomètre cube de glace instrumentée au pôle Sud qui a ouvert une toute nouvelle fenêtre sur l'univers, celle de l'astronomie des neutrinos de haute énergie. 

Près de 30 ans d'engagement de l'IIHE (ULB-VUB) dans IceCube 

L'histoire de la physique des astroparticules en Belgique a débuté il y a près de 30 ans, lorsque Daniel Bertrand (directeur de recherches FNRS à l'ULB) et Catherine De Clercq (professeure à la VUB), à la suite de discussions approfondies avec Francis Halzen, ont décidé de se joindre à lui dans l'aventure de l'expérience AMANDA, qui a par la suite évoluée pour devenir l'expérience IceCube. L'Institut Interuniversitaire des Hautes Energies (IIHE), un institut commun à l'ULB et à la VUB, a officiellement rejoint le projet AMANDA/IceCube en juillet 1998, avec le soutien financier du FNRS et du FWO. À cette époque, des collaborations ont été établies avec plusieurs groupes du département de physique de l'ULB, notamment ceux des professeurs J.-M. Frère (physique théorique) et F. Binon (physique nucléaire). L'Université de Mons (UMons), représentée par le professeur Philippe Herquet, a rejoint le projet peu après, en 1999. 

Dans la foulée de l'implication des professeurs Daniel Bertrand et Catherine De Clercq, le professeur Kael Hanson est venu renforcer le groupe  IceCube de l'IIHE. Ce dernier a passé cinq ans au sein de l'institut en tant que professeur IIHE-ULB avant de retourner aux États-Unis pour devenir directeur du Wisconsin IceCube Particle Astrophysics Center (WIPAC) à l'Université du Wisconsin-Madison. L'équipe IIHE-VUB s'est ensuite agrandie en 2009 avec l'arrivée du professeur Nick van Eijndhoven, lauréat d'une prestigieuse bourse Odysseus senior du FWO, ce qui l'a amené à quitter l'Université d'Utrecht (où il était chercheur principal (PI) de Amanda/IceCube) pour rejoindre la VUB. À l'échelle belge, la communauté IceCube n'a cessé de croître : l'Université de Gand (UGent) a rejoint l'aventure en 2004 sous la direction du professeur Dirk Ryckbosch (le groupe UGent étant aujourd'hui dirigé par Juliana Stachurska), suivie plus tard par l'UCLouvain en 2021, sous la direction de la professeure Gwenaël Wilberts de Wasseige. 

Tout au long de ces trois décennies, le FNRS et le FWO ont apporté un soutien financier continu au projet, via l'Institut Interuniversitaire des Sciences Nucléaires (FNRS-IISN) et le programme d'infrastructures de recherche internationales (FWO-IRI), aux côtés de BELSPO à travers ses programmes de Pôles d'attraction interuniversitaires (PAI). 

Une fenêtre unique sur l'Univers 

IceCube est le plus grand détecteur de particules au monde, situé en profondeur sous la surface de l'Antarctique. Il utilise un vaste réseau de plus de 5 000 capteurs optiques numériques insérés dans un kilomètre cube de glace pour détecter les infimes éclairs de lumière produits lorsque les neutrinos interagissent avec celle-ci. 

IceCube ouvre une nouvelle fenêtre sur l'Univers, permettant aux scientifiques d'étudier certains de ses phénomènes les plus énergétiques et mystérieux. La portée scientifique d'IceCube s'étend bien au-delà de la recherche de sources de neutrinos cosmiques. Grâce à IceTop en surface et au réseau DeepCore (plus densément instrumenté et intégré au cœur de la glace), l'observatoire étudie également les propriétés des neutrinos ainsi que des rayons cosmiques, tout en recherchant des traces de matière noire. 

La Collaboration IceCube rassemble environ 450 physiciens répartis dans 58 institutions à travers 14 pays. L'IIHE (ULB-VUB) a contribué à la construction du détecteur IceCube et continue de jouer un rôle clé dans son programme scientifique. 

L'IIHE : un contributeur de premier plan à la recherche IceCube 

Aujourd'hui, le groupe IceCube de l'IIHE au sein de l’ULB est dirigé par le professeur Juan Antonio Aguilar Sánchez, chercheur principal (PI) de la convention de recherche FNRS-IISN ULB-UCLouvain, aux côtés des professeures Simona Toscano et Ioana Maris. Pour la VUB, le groupe comprend les professeurs Nick van Eijndhoven et Krijn de Vries. Les membres de l'équipe de l'IIHE ont occupé des fonctions importantes et prestigieuses au sein de la Collaboration IceCube. Le professeur Juan Antonio Aguilar Sánchez en a notamment été le coordinateur des analyses et préside actuellement son comité des Publications. L'IIHE rassemble aujourd'hui une équipe d'environ 25 personnes en physique des astroparticules, comprenant des chercheurs postdoctoraux et des doctorants. 

L'équipe IceCube de l'IIHE cherche activement à répondre à certaines des questions les plus fondamentales de la physique moderne. Leurs recherches se concentrent sur plusieurs domaines clés : la recherche de neutrinos à ultra-haute énergie, l'étude de la nature mystérieuse de la matière noire, ainsi que l'analyse des rayons cosmiques et des photons à haute énergie pour comprendre les phénomènes les plus extrêmes de l’univers. Tel un travail d’enquête, ils remontent jusqu'à l'origine des neutrinos astrophysiques en étudiant les phénomènes transitoires explosifs et les galaxies lointaines. Enfin, l'équipe est fortement impliquée dans le développement d'IceCube-Gen2, un détecteur de nouvelle génération conçu pour élargir considérablement la portée de l'astronomie des neutrinos et ouvrir de nouvelles fenêtres sur l'univers. 

Cette reconnaissance est une immense fierté pour l'IIHE et pour tous ceux qui ont contribué à IceCube ainsi qu'au domaine de la physique des neutrinos et des astroparticules au fil des ans. 

Explorer l'Univers à travers de multiples messagers 

L'IIHE (ULB-VUB) participe activement à l'exploration d'événements cosmiques rares grâce à une approche multi-messager. En analysant les signaux provenant d'une même source à travers les neutrinos de haute énergie, les rayons cosmiques à ultra-haute énergie, les photons à haute énergie et les détections d'ondes gravitationnelles, l'équipe cherche à explorer leurs connexions et à découvrir leurs origines. En plus d'IceCube, cette recherche s'appuie sur les données de grandes installations internationales, notamment l'Observatoire Pierre Auger en Argentine (le plus grand observatoire de rayons cosmiques au monde), KM3NeT (un télescope à neutrinos sous-marin en mer Méditerranée), et le Radio Neutrino Observatory au Groenland (RNO-G), une expérience conçue pour détecter les processus les plus énergétiques de l'Univers en capturant des neutrinos à ultra-haute énergie via des antennes radio enfouies dans la glace groenlandaise. 

En offrant un environnement unique pour l'innovation dans les technologies de détection et les techniques expérimentales, l'IIHE (ULB-VUB) est à l'avant-garde des efforts menés pour détecter les particules les plus énergétiques de l'Univers. Ses équipes jouent un rôle de leader dans le développement d'expériences pionnières, ouvrant ainsi de nouvelles voies pour l'exploration de l'Univers à haute énergie. 

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Autres contacts (téléphone sur demande)   

• Prof. Daniel Bertrand (FR, EN), IIHE ULB Emeritus, former ULB-PI of IceCube, former director of the IIHE-ULB, daniel.bertrand@ulb.be 
• Prof. Catherine de Clercq (NL, FR, EN), IIHE VUB Emeritus, former VUB-PI of IceCube, former director of the IIHE-VUB
• Prof. Juan Antonio Aguilar Sanchez (FR, EN), IceCube PI IIHE-ULB,  Juan.Antonio.Aguilar.Sanchez@ulb.be
• Prof. Nick van Eijndhoven (NL, EN), IceCube PI IIHE-VUB, nick.van.eijndhoven@vub.be
• Prof. Simona Toscano (FR, EN), IceCube researcher IIHE-ULB, simona.toscano@ulb.be
• Prof. Krijn de Vries (NL, EN), IceCube researcher IIHE-VUB, krijn.de.vries@vub.be
• Prof. Ioana Maris (FR, EN), IceCube researcher IIHE-ULB, ioana.maris@ulb.be
• Mme Louise Lallement Arnaud (FR, EN), IceCube PhD student IIHE-ULB : louise.lallement.arnaud@ulb.be
• Mme Else Magnus (NL, EN), IceCube PhD student IIHE-VUB : else.magnus@vub.be
• Prof. Barbara Clerbaux (FR, EN), IIHE-ULB, director of the IIHE-ULB, barbara.clerbaux@ulb.be
• Prof. Michael Tytgat (NL, EN), IIHE-VUB, director of the IIHE-VUB, michael.tytgat@vub.be