Нейтронная звезда размером с город делает тридцать оборотов в секунду. Её магнитное поле в триллионы раз сильнее земного. Такие условия способны породить вокруг звезды облако из аксионов — лёгких частиц, которые пока не поймал ни один детектор, но которые хорошо объясняют скрытую массу Вселенной.
Аксионы взаимодействуют со светом: в сильном магнитном поле они слегка поворачивают плоскость колебаний электромагнитной волны. Этот эффект называется двойным лучепреломлением. У пульсара свет и так поляризован, а вращение звезды заставляет поляризацию меняться строго периодически. Если рядом есть аксионное облако, оно добавит в эту картину свой ритм — крошечный, но предсказуемый сдвиг.
Астрономы взяли данные наблюдений оптической поляризации Крабовидного пульсара с высоким временным разрешением. Сравнили ожидаемый сдвиг от аксионов с реальным сигналом. Сдвига не оказалось. Зато удалось установить новый верхний предел на силу взаимодействия аксионов с фотонами — один из самых строгих на сегодня.
Так пульсар, который светит как маяк, стал ещё и фильтром: он отсеивает целый класс теоретических моделей. Аксионы не исчезли, но теперь у них меньше места, чтобы прятаться.
Крабовидный пульсар находится на расстоянии 6500 световых лет, но его вспышки видны даже в любительский телескоп.