Certaines étoiles, après leur mort, ne disparaissent pas : elles se transforment en minuscules boules ultra-denses de la taille d'une ville. Ces boules tournent très rapidement et émettent des signaux radio dans l'espace, comme des phares. On appelle ces étoiles des pulsars. Mais avec le temps, la rotation ralentit, et selon les anciens calculs, le pulsar devrait se taire. Or, il ne se tait pas. Pourquoi ?
Il s'avère qu'autour du pulsar se trouve un nuage invisible de particules que les scientifiques appellent des axions. Ces particules n'ont pas encore été détectées, mais elles pourraient exister et influencer l'étoile. Le nuage agit comme un chef d'orchestre invisible : il ne touche pas aux instruments, mais il modifie la musique. À un endroit, il aide les particules à accélérer ; à un autre, il les gêne. Et cela permet au pulsar de continuer à briller même lorsqu'il ne le devrait plus.
Les scientifiques ont testé cela sur ordinateur. Ils ont ralenti la rotation de l'étoile de quatre fois et ont constaté que le nuage maintient tout de même la luminosité. Cela signifie que les vieux pulsars peuvent vivre plus longtemps qu'on ne le pensait. Et cela offre une nouvelle façon de chercher des particules invisibles : en observant les pulsars, on peut déterminer si un tel nuage les entoure.
La longueur caractéristique sur laquelle le champ axionique décroît à l'extérieur de l'étoile peut n'être que de 16 centimètres pour des paramètres typiques, soit moins que la hauteur d'une tasse de café. C'est à de telles échelles que se joue le sort de l'accélération des particules.