Les axions sont des particules insaisissables, proposées par Roberto D. Peccei et Helen Quinn pour résoudre une énigme du modèle standard. C'est Frank Wilczek qui leur a donné leur nom. Aujourd'hui, on les considère comme les principaux candidats au rôle de matière noire — cette substance invisible qui constitue l'essentiel de la masse de l'Univers.
Peu après le Big Bang, la matière noire était dispersée comme de la vapeur. Mais d'infimes irrégularités ont agi comme des poussières sur lesquelles la vapeur se condense en gouttelettes. C'est ainsi que se sont formées les étoiles à axions — des sphères invisibles d'une densité phénoménale.
Ces gouttelettes de matière noire ont absorbé jusqu'à la moitié de toute la masse invisible de l'Univers. Voilà pourquoi les détecteurs terrestres ne voient pas de fond uniforme d'axions : ils sont cachés à l'intérieur de ces étoiles. Cependant, en errant dans les champs magnétiques des galaxies, ces gouttelettes se trahissent parfois par de puissants mais brefs sursauts radio. Des télescopes sensibles pourraient capter ces signaux et lire l'histoire de l'expansion de l'univers.
Si une étoile à axions de la taille d'un ballon de football se retrouvait sur Terre, elle pèserait comme l'Everest, mais traverserait la planète sans presque ressentir de résistance.