Un agujero negro, como una rueca, hace girar a su alrededor una nube de partículas ligeras: los axiones. Estas partículas son las principales candidatas a ser la materia oscura. La nube se rige por las leyes de la mecánica cuántica, asemejándose a un átomo gigante: hay niveles y transiciones entre ellos. Pero en lugar de fuerzas eléctricas, aquí actúa la gravedad.

Cuando este sistema se encuentra en un par con otro agujero negro o una estrella, las fuerzas de marea comienzan a agitar el 'átomo'. Las transiciones entre niveles generan ondas gravitacionales: una vibración del espacio-tiempo. Antes se pensaba que lo principal era la probabilidad de transición. Los autores del trabajo han demostrado que lo más importante es la coherencia con la que la nube emite. Si el acercamiento es demasiado lento, la señal se desvanece. Si es demasiado rápido, también. Pero a un ritmo moderado surge un destello claro que puede ser captado.

En sistemas más masivos, las transiciones se vuelven de banda estrecha, como una señal de frecuencia exacta. Esto deja una huella notable en la forma de la onda gravitacional, distinguiéndola de una fusión ordinaria de dos cuerpos. Este 'zumbido' puede revelar las propiedades de los axiones y cómo está constituida la materia oscura.