La luz de la estrella HD 163296 atraviesa el disco de gas y polvo que la rodea, como el haz de una linterna a través de agua turbia. Las partículas del disco dispersan la luz y esta adquiere una propiedad especial: la polarización. Las ondas comienzan a oscilar en un solo plano, como una cuerda que se agita estrictamente hacia arriba y hacia abajo.
Si en el espacio entre nosotros y la estrella hay partículas similares a axiones —candidatas ligeras a materia oscura—, pueden girar ligeramente el plano de polarización, igual que lo gira el jarabe de azúcar en un experimento clásico. Los astrónomos revisaron imágenes de archivo del disco en luz infrarroja cercana tomadas en seis fechas distintas. El ángulo de polarización apenas varió: la dispersión fue de 1,6 a 6,4 grados, dentro de los errores de medición.
Esa dispersión se debe en parte a que el disco es denso y la luz se dispersa múltiples veces en su interior, difuminando el ángulo original. Por primera vez, los científicos obtuvieron un límite superior a la fuerza de interacción de las partículas similares a axiones con los fotones a partir de datos de un disco protoplanetario: para una masa de partícula de aproximadamente 10⁻²² eV, el acoplamiento es más débil que 7,5 × 10⁻¹² GeV⁻¹. Si en el futuro se logra medir el ángulo de polarización con una precisión de 0,1 grados, este método se convertirá en uno de los más sensibles del mundo.
La polarización de la luz de un disco protoplanetario no cambia solo por la materia oscura: el propio disco dispersa la luz de modo que el ángulo “vagabundea” unos pocos grados. Por eso, buscar la señal de los axiones es como escuchar un susurro en un café ruidoso.