Het is een betreurenswaardige realiteit dat er nooit genoeg tijd is om alle interessante wetenschappelijke verhalen te behandelen die we tegenkomen. Dus elke maand lichten we een handvol van de beste verhalen uit die bijna door de mazen van het net glipten. De lijst van september bevat een verleidelijke hint van de ongrijpbare donkere materie bij de LUX-ZEPLIN-detector; verstrengelde Z-bosonen bij de Large Hadron Collider; mogelijk gebruik van psychoactieve stoffen in het Laat-Pleistoceen; en een intrigerende technische beschrijving van een telescoop die aan Galileo wordt toegeschreven.

Natuurkundigen geloven dat donkere materie ongeveer 85 procent van de materie in ons universum uitmaakt, met als sterkste (maar niet enige) kandidaat de zogenaamde weakly interacting massive particles (WIMPs). Maar het direct detecteren van WIMPs, of andere alternatieve hypothetische donkere-materiedeeltjes, is natuurkundigen al decennia lang ontglipt. We hebben misschien onze eerste glimp, echter, dankzij de LUX-ZEPLIN-detector die diep in een goudmijn in South Dakota begraven ligt. Die potentieel opwindende resultaten werden gepresenteerd in een wetenschappelijke lezing op de 2026 TeV Particle Astrophysics-conferentie in Japan, met een preprint beschikbaar op arXiv. (Het is ingediend bij Physical Review Letters voor peer review.)

De aankondiging kwam met sterke voorbehouden: het signaal is slechts een hint, ver onder de drempel die nodig is om een ontdekking te bevestigen, en is misschien gewoon een statistische toevalstreffer. Iedereen die regelmatig donkere-materienieuws volgt, weet dat eerdere verleidelijke anomalieën verdampten naarmate er meer data binnenkwamen. Maar het LUX-ZEPLIN-team kon deze gebeurtenis niet verklaren en besloot hun resultaat aan de bredere natuurkundegemeenschap te rapporteren. Ze verzamelen nog steeds data, net als de XENONnT bij het Gran Sasso National Laboratory in Italië. En China's PandaX-detector wordt momenteel gebouwd.

Als het een WIMP blijkt te zijn die een xenon-kern trof, is het niet wat natuurkundigen zouden voorspellen. De gebeurtenis had een hogere nucleaire terugstootenergie dan verwacht, wat betekent dat de detector ook verschillende WIMPs met lagere energie had moeten oppikken; dat deed hij niet. Dat laat theoretici worstelen om alternatieve modellen te bedenken. Misschien neemt de interactiesnelheid toe met de botsingsenergie. Of misschien hebben WIMPs een interne structuur, zoals een atoom, en interageren ze alleen als ze hard genoeg geraakt worden. Of de koppeling met gewone materie zou kunnen afhangen van hun momentum.

arXiv, 2026. DOI: 10.48550/arXiv.2609.02823 (Over DOI's).

Cornell-natuurkundige N. David Mermin beschreef kwantumverstrengeling ooit als "het dichtste dat we bij magie hebben", omdat het betekent dat verstoringen in het ene deel van het universum onmiddellijk andere delen van het universum op afstand kunnen beïnvloeden, en daarbij op de een of andere manier de kosmische snelheidslimiet van het licht omzeilen. Albert Einstein noemde het gedenkwaardig "spooky action at a distance". Tegenwoordig is verstrengeling de basis voor kwantumcomputing en sensoren van de volgende generatie, naast andere toepassingen.

Het handhaven van kwantumverstrengeling is meestal een delicaat proces; elke interferentie kan ervoor zorgen dat verstrengelde deeltjes snel decoherent worden. Desondanks vonden natuurkundigen in 2023 bewijs van verstrengeling tussen paren top-quarks geproduceerd bij het ATLAS-experiment van de Large Hadron Collider, wat de mogelijkheid opwierp dat grote colliders gebruikt kunnen worden als onderzoeksinstrument om spooky action at a distance te bestuderen. Nu hebben ATLAS-natuurkundigen verstrengeling waargenomen in paren Z-bosonen, volgens een paper gepubliceerd in het tijdschrift Physical Review Letters.

Z-bosonen worden geproduceerd wanneer een Higgs-boson vervalt en zijn zelf extreem kortlevende deeltjes, die vervallen in paren elektronen en muonen. De ATLAS-detector volgt die vervalpatronen nauwkeurig. De natuurkundigen gebruikten die data om de hoeken te reconstrueren waaronder elektronen en muonen werden uitgezonden om de spins af te leiden van de oorspronkelijke Z-bosonen die eraan voorafgingen. De auteurs beweren dat dit het hoogste-energetische voorbeeld van verstrengeling is dat tot nu toe is waargenomen.

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

Dromen van het koloniseren van Mars stuiten op vele significante obstakels gezien de barre omstandigheden (voor mensen) op t