Assioni, solitoni e materia oscura

Con l'idea di fare questa piccola review più o meno ogni due settimane, sono tornato sulla homepage di Google Scholar per vedere cosa mi segnalava come articoli recenti. Limitandomi alle ultime due settimane, hanno coplito la mia attenzione un paio di articoli dedicati agli assioni come possibili candidati per la materia oscura, che a differenza dell'energia oscura non è più di tanto messa in dubbio, sostanzialmente perché si sa che, nonostante non si possa spiegare tutto con essa, c'è in giro della materia che non riusciamo a vedere.
Iniziamo con Ultimate light-shining-through-a-wall experiments to establish QCD axions as the dominant form of dark matter:

Ritratti: Martin David Kruskal

A parte gli argomenti su cui ho lavorato direttamente (alcuni con pochi frutti, purtroppo) una delle "curiosità" fisiche a cui mi sono avvicinato durante gli anni di dottorato è stata il concetto del solitone, ovvero un'onda solitaria ad esempio in grado di risalire la corrente dell'Union Canal in Scozia. E' stato proprio su quel canale che il solitone venne osservato per la prima volta nel 1834 dall'ingegnere John Scott Russell:

Stavo osservando il moto di una barca che veniva rapidamente trascinata da una coppia di cavalli lungo uno stretto canale, quando la barca si fermò improvvisamente, ma non così la massa d'acqua nel canale che aveva messo in moto; si accumulò intorno alla prua del vascello in uno stato di violenta agitazione, quindi allontanandosi immediatamente, rotolò in avanti con grande velocità, assumendo la forma di una larga vetta solitaria, un mucchio d'acqua arrotondato, liscio e ben definito, che continuò la sua corsa lungo il canale apparentemente senga cambiare forma o diminuire velocità. La seguii a cavallo, e la raggiunsi mentre stava ancora rotolando a circa 8 o 9 miglia all'ora, conservando la sua forma originale lunga all'incirca 30 piedi e alta tra un piede e un piede e mezzo. La sua altezza diminuì gradualmente, e dopo un inseguimento di una o due miglia la persi tra le curve del canale. Tale, nel mese di agosto del 1834, fu il mio primo casuale incontro con quel singolare e bellissimo fenomeno che ho chiamato onda di traslazione⁽¹⁾.

Per fornire una comprensione teorica del fenomeno osservato da Russell (e a cui molti guardavano con scetticismo, visto che non era previsto dai modelli all'epoca in voga) bisogna attendere gli anni Sessanta del XX secolo e il contributo del matematico e fisico Martin David Kruskal.