当科学家们仰望天空时，他们一直看到恒星和星系在各个方向上离我们的星球越来越远，彼此之间也越来越远。宇宙看起来就像一个吹起来的泡泡，我们知道它在膨胀。但是有些事情是说不通的。


空间似乎没有足够的东西漂浮在其中让它如此迅速地膨胀起来。换句话说，宇宙膨胀的速度比我们的物理学说的要快得多。据专家们的最佳计算，星系的旋转速度快得令人难以置信，因为所有的东西都在飞速旋转，我们期望这些螺旋体的行为就像失控的旋转木马，把金属马甩出去。宇宙中似乎没有足够的东西将它们固定在一起。然而，银河系并没有漂移开来。




物理学家称"缺失"的东西将宇宙向外推，而将星系固定在一起的部分大概是为暗物质。两者都不与光或我们能看到的物质相互作用，所以它们基本上是不可见的。暗物质和暗能量加起来占了宇宙的95%。最近发表在《科学进展》杂志上的一篇评论文章的作者在谈到暗物质表示，它很可能由一种或多种类型的基本粒子组成。


暗物质是完全难以捉摸的。但是为了解开它的秘密，科学家们已经从宇宙的阵容中挑选出了一些嫌疑人，而且到目前为止，最受欢迎的粒子是一个奇怪的小斑点，叫做轴子。自从科学家们开始猎取轴子以来，已经过去了40年。这些搜索中的大多数主要是利用行动场与电磁场的相互作用。例如，欧洲核子研究中心开发了轴子搜索望远镜，这台机器是为了寻找太阳核心中产生的粒子的一丝痕迹而建造的。在我们的恒星内部，有强大的电场，有可能与轴子相互作用。




现在，科学家们仍在寻找它们，同时假设质量的范围非常广泛。然而，最近，研究人员提供的证据表明，该粒子可能在40至180微电子伏特之间。那是难以想象的小，大约是一个电子质量的10亿分之一。由于与标准模型粒子和场的耦合非常弱，轴子信号预计将非常狭窄，而且极其微弱。从本质上讲，即使微不足道的轴子尽力向我们发出它们存在的信号，我们也可能错过它们。它们的提示可能非常弱，我们几乎注意不到。


尽管有这些障碍，轴子的搜寻工作仍在进行。大多数科学家认为，它们一定存在于某个地方。