Un récepteur radio capte les ondes en tournant une molette de réglage. Les scientifiques ont construit un dispositif similaire pour attraper l'axion, cette particule qui compose peut-être la masse invisible de l'Univers. À l'intérieur d'un cylindre de cuivre sont dressées des tiges d'oxyde d'aluminium. Un tour de molette fait bouger toutes les tiges en même temps, comme un seul mécanisme. L'idée vient du kirigami, l'art de découper et de plier le papier, où une seule entaille fait bouger toute la construction de façon coordonnée.
Un résonateur classique cherche l'axion sur sa fréquence fondamentale, mais il faut alors le réduire en taille, et le signal faiblit. Les fréquences plus élevées règlent ce problème, sauf que le champ à l'intérieur finit par s'annuler lui-même.
Les tiges diélectriques redistribuent le champ pour qu'il interagisse de nouveau efficacement avec le champ magnétique. Le mécanisme auxétique, où la rotation d'un arbre déplace les tiges strictement selon le rayon, préserve la forme du champ pendant le réglage.
L'installation a été refroidie à 40 millikelvins, soit plus froid que l'espace interstellaire, et placée dans un champ magnétique de 9,8 teslas. Deux nouveaux balayages ont couvert la plage de 4,98 à 5,07 gigahertz, et avec les précédents, on obtient près de 300 mégahertz de couverture continue. La sensibilité a atteint 1,8 fois la référence KSVZ, un modèle théorique qui prédit la force du couplage entre l'axion et le photon. Aucun candidat n'a été trouvé, mais les modes d'ordre supérieur sont désormais un outil pratique pour les recherches à venir.
Les matériaux auxétiques s'épaississent lorsqu'on les étire, au lieu de s'amincir comme les matériaux ordinaires. Dans le mécanisme de réglage, cette propriété est utilisée à l'envers : la rotation de l'arbre fait s'écarter ou se rapprocher les tiges en synchronie, modifiant la fréquence du résonateur, comme on accorde un poste de radio.
Dans le roman de Liu Cixin « Le Problème à trois corps », la matière noire reste une énigme que l'humanité tente de percer à l'aide d'accélérateurs géants. Les haloscopes à axions, comme celui décrit ici, offrent une voie plus discrète : écouter le cosmos dans le domaine des micro-ondes, en espérant saisir le murmure d'un champ invisible.