Un phare en pleine mer ne tourne pas seulement : sa lampe elle-même tantôt faiblit, tantôt s'intensifie. C'est à peu près le comportement des naines blanches magnétiques, ces vestiges ultra-denses d'étoiles semblables à notre Soleil. Leurs puissants champs magnétiques peuvent transformer la lumière en axions — des particules hypothétiques qui pourraient expliquer la masse cachée de l'Univers. Mais comment savoir ce qui a provoqué le changement d'éclat : la conversion exotique de photons ou le simple « frémissement » de l'étoile elle-même ?
Un groupe de chercheurs a étudié l'étoile PG 1015+014 à partir des données du télescope spatial TESS. Ils ont construit un modèle mathématique qui prend en compte à la fois la rotation de l'étoile et son scintillement propre et complexe — non pas une simple sinusoïde régulière, mais une courbe avec des harmoniques supplémentaires (des ondes additionnelles, comme les harmoniques d'une corde). Il s'est avéré que si l'on simplifie le fond stellaire en le considérant comme simple, on peut voir à tort une indication d'axions. Mais dès que l'on a ajouté la deuxième harmonique — le deuxième « harmonique » — le signal fantôme a disparu.
Cette approche a permis d'établir certaines des contraintes les plus strictes pour les axions de masse inférieure au microélectronvolt (c'est des milliards de fois plus léger que l'électron). Les scientifiques ont également dérivé une formule simple pour évaluer à l'avance lesquelles des nombreuses naines blanches magnétiques observées par TESS sont les mieux adaptées pour la future chasse à ces particules fantômes.
Le champ magnétique d'une naine blanche peut être un milliard de fois plus fort que celui de la Terre — assez puissant pour qu'un rayon de lumière se transforme un instant en axion puis revienne.