È una realtà deplorevole che non ci sia mai abbastanza tempo per coprire tutte le storie scientifiche interessanti che ci capitano sotto mano. Così ogni mese ne mettiamo in evidenza alcune tra le migliori che ci sono quasi sfuggite. La lista di settembre include un allettante indizio dell'elusiva materia oscura al rivelatore LUX-ZEPLIN; bosoni Z intrecciati al Large Hadron Collider; il possibile uso di sostanze psicoattive nel Pleistocene superiore; e un'intrigante descrizione tecnica di un telescopio attribuito a Galileo.

I fisici ritengono che la materia oscura costituisca circa l'85 per cento della materia nel nostro universo, con il candidato più forte (ma non l'unico) rappresentato dalle cosiddette particelle massicce a interazione debole (WIMP). Ma rivelare direttamente le WIMP, o altre ipotetiche particelle di materia oscura alternative, è sfuggito ai fisici per decenni. Potremmo però avere il nostro primo scorcio, grazie al rivelatore LUX-ZEPLIN sepolto in profondità in una miniera d'oro nel South Dakota. Quei risultati potenzialmente entusiasmanti sono stati presentati in un intervento scientifico alla conferenza TeV Particle Astrophysics 2026 in Giappone, con un preprint disponibile su arXiv. (È stato inviato a Physical Review Letters per la revisione paritaria.)

L'annuncio è arrivato con forti avvertenze: il segnale è solo un indizio, ben al di sotto della soglia necessaria per confermare una scoperta, e potrebbe essere solo un caso statistico. Chi segue regolarmente le notizie sulla materia oscura sa che passate anomalie allettanti si sono dissolte man mano che arrivavano più dati. Ma il team di LUX-ZEPLIN non è riuscito a spiegare questo evento e ha deciso di riportare il risultato alla più ampia comunità fisica. Stanno ancora raccogliendo dati, così come XENONnT al Laboratorio Nazionale del Gran Sasso in Italia. E il rivelatore cinese PandaX è attualmente in costruzione.

Se si scoprisse che è una WIMP che ha colpito un nucleo di xeno, non sarebbe ciò che i fisici prevedrebbero. L'evento ha avuto un'energia di rinculo nucleare superiore al previsto, il che significa che il rivelatore avrebbe dovuto captare anche diverse WIMP a più bassa energia; non l'ha fatto. Questo ha messo i teorici in subbuglio per trovare modelli alternativi. Forse il tasso di interazione aumenta con l'energia di collisione. O forse le WIMP hanno una struttura interna, come un atomo, e interagiscono solo se colpite abbastanza forte. O il loro accoppiamento con la materia ordinaria potrebbe dipendere dal loro momento.

arXiv, 2026. DOI: 10.48550/arXiv.2609.02823 (Informazioni sui DOI).

Il fisico della Cornell University N. David Mermin una volta ha descritto l'entanglement quantistico come "la cosa più vicina alla magia che abbiamo", poiché significa che perturbazioni in una parte dell'universo possono influenzare istantaneamente altre parti distanti dell'universo, aggirando in qualche modo il limite cosmico della velocità della luce. Albert Einstein lo ha memorabilmente soprannominato "azione spettrale a distanza". Oggi, l'entanglement è alla base del calcolo quantistico e dei sensori di nuova generazione, tra le altre applicazioni.

Mantenere l'entanglement quantistico è di solito un processo delicato; qualsiasi interferenza può causare una rapida decoerenza delle particelle entangled. Nonostante ciò, nel 2023, i fisici hanno trovato prove di entanglement tra coppie di quark top prodotti all'esperimento ATLAS del Large Hadron Collider, sollevando la possibilità che grandi collisori possano essere usati come strumento investigativo per studiare l'azione spettrale a distanza. Ora i fisici di ATLAS hanno osservato l'entanglement in coppie di bosoni Z, secondo un articolo pubblicato sulla rivista Physical Review Letters.

I bosoni Z vengono prodotti quando un bosone di Higgs decade e sono essi stessi particelle estremamente effimere, che decadono in coppie di elettroni e muoni. Il rivelatore ATLAS traccia con precisione quei modelli di decadimento. I fisici hanno usato quei dati per ricostruire gli angoli a cui sono stati emessi elettroni e muoni per dedurre gli spin dei bosoni Z originali che li hanno preceduti. Gli autori affermano che questo è l'esempio di entanglement di più alta energia osservato fino ad oggi.

Physical Review Letters, 2026. DOI: Physical Review Letters.

I sogni di colonizzare Marte affrontano molti ostacoli significativi date le condizioni proibitive (per gli umani) su t