Une géante rouge dans un amas globulaire est une étoile à la retraite. Elle a brûlé l'hydrogène de son noyau et vit désormais de la combustion dans une fine couche autour du résidu d'hélium. Pendant tout ce temps, sa luminosité augmente lentement jusqu'à ce qu'un flash d'hélium se produise, le moment où le noyau se « rallume » soudainement. Le point le plus brillant avant ce flash s'appelle le sommet de la branche des géantes rouges (TRGB). C'est un phare universel : toutes ces étoiles ont une luminosité similaire. Le modèle standard de la physique des particules prédit cette luminosité avec une grande précision, mais seulement si aucune énergie supplémentaire ne s'échappe du noyau.

Si des axions naissent à l'intérieur de l'étoile — des particules légères et presque insaisissables, candidates à la matière noire — ils emportent la chaleur comme un courant d'air à travers une fenêtre entrouverte. Le noyau doit alors brûler son carburant plus vite pour compenser les pertes, et l'étoile TRGB devient plus brillante. L'équipe de Rashid Sunyaev et ses collègues a testé cette idée sur un échantillon de 27 amas globulaires. Ils ont utilisé des images de télescopes au sol, de James Webb et les données de la mission Gaia pour construire des diagrammes couleur-luminosité précis pour chaque amas. Ensuite, en appliquant des corrections de Monte-Carlo, ils ont calculé la luminosité TRGB réelle et l'ont comparée à des modèles où le paramètre de couplage de l'axion avec l'électron variait progressivement.

Le résultat est sans équivoque : les étoiles brillent comme le prescrit la physique standard. Aucun courant d'air. La limite supérieure sur la constante de couplage $g_{ae}$ est de 3.8×10⁻¹⁴ avec un niveau de confiance de 95%. C'est plusieurs fois plus strict que les estimations précédentes. La magnitude bolométrique absolue moyenne du TRGB s'est avérée être de −3.53 avec une incertitude de seulement 0.05 magnitude — le phare cosmique est devenu encore plus fiable.