Une étoile à neutrons de la taille d'une ville effectue trente rotations par seconde. Son champ magnétique est des milliers de milliards de fois plus intense que celui de la Terre. De telles conditions peuvent engendrer autour de l'étoile un nuage d'axions, des particules légères qu'aucun détecteur n'a encore capturées, mais qui expliquent bien la masse cachée de l'Univers.

Les axions interagissent avec la lumière : dans un champ magnétique intense, ils font légèrement tourner le plan d'oscillation de l'onde électromagnétique. Cet effet est appelé biréfringence. La lumière d'un pulsar est déjà polarisée, et la rotation de l'étoile fait varier cette polarisation de manière strictement périodique. Si un nuage d'axions est présent à proximité, il ajoute à ce tableau son propre rythme, un décalage minuscule mais prévisible.

Les astronomes ont utilisé des données d'observation de la polarisation optique du pulsar du Crabe à haute résolution temporelle. Ils ont comparé le décalage attendu dû aux axions avec le signal réel. Aucun décalage n'a été constaté. En revanche, ils ont pu établir une nouvelle limite supérieure sur la force de l'interaction entre les axions et les photons, l'une des plus strictes à ce jour.

Ainsi, le pulsar qui brille comme un phare est devenu aussi un filtre : il élimine toute une classe de modèles théoriques. Les axions n'ont pas disparu, mais ils ont désormais moins de place pour se cacher.