Крошечные невидимые пули прошивают Солнце насквозь, почти не замечая его вещества. Это аксионы — гипотетические частицы, настолько лёгкие и неуловимые, что их сравнивают с призраками. Физики предполагают, что в раскалённых недрах звезды тепловые фотоны (частицы света) могут превращаться в аксионы, а те, вылетев наружу, вновь становятся фотонами — но уже в рентгеновском диапазоне. Магнитное поле солнечной атмосферы работает как проявитель: если аксионы существуют, они оставят на рентгеновском снимке характерный след.

Астрономы взяли данные космического телескопа NuSTAR — прибора, который видит очень жёсткое рентгеновское излучение, как раз такое, какое могли бы породить аксионы. Наблюдения велись в 2020 году, когда Солнце было особенно тихим: минимум активности, мало пятен и вспышек. В такие периоды естественный рентгеновский фон минимален, и любое подозрительное свечение легче заметить. Но ничего лишнего найти не удалось — аксионы не проявились.

Этот отрицательный результат позволил вычислить верхние границы: насколько сильно аксион может быть связан с электронами, ядрами атомов и фотонами. Полученные числа — $g_{ae}\cdot g_{a\gamma}\lesssim 1.1\times10^{-24}\,\mathrm{GeV}^{-1}$ и $g_{aN}^{\rm eff}\cdot g_{a\gamma}\lesssim 2.3\times 10^{-19}\,\mathrm{GeV}^{-1}$ — звучат как абракадабра, но за ними стоит простая идея. Если бы аксион цеплялся за обычное вещество сильнее, телескоп бы его увидел. Раз не увидел — значит, связь слабее этих чисел. Это самые жёсткие ограничения на сегодня, полученные не в лаборатории, а с помощью целой звезды.