Вселенная пронизана невидимой массой — тёмной материей, существование которой впервые предположил Фриц Цвикки в 1930-х годах, наблюдая за движением галактик в скоплениях. Сегодня один из самых интригующих кандидатов на её роль — аксионы, гипотетические частицы, лежащие за пределами Стандартной модели физики элементарных частиц. Для их поиска адаптируют лазерные интерферометры — сверхчувствительные приборы, изначально созданные для регистрации гравитационных волн, ряби пространства-времени. Принцип их работы таков: луч лазера расщепляется на два перпендикулярных луча, которые пробегают километровые плечи и встречаются вновь; малейшее изменение длины пути, вызванное гравитационной волной, меняет интерференционную картину. Аналогично, пролетая сквозь лазерный луч, аксион может слегка изменить поляризацию или фазу света — словно тихий шёпот, наложенный на основной тон. Так интерферометр превращается в «ухо», способное уловить почти неосязаемое воздействие тёмной материи.

Наземный детектор LIGO, чьи плечи имеют длину в несколько километров, пока недостаточно чувствителен для такого поиска. Однако будущая космическая обсерватория LISA, которая развернёт в пространстве лучи на миллионы километров, сможет за год наблюдений расслышать сигнал, в тысячу раз более слабый, чем доступный сегодняшним приборам. Более того, если тёмная материя образует сгустки — что ожидается в некоторых моделях, — то их прохождение сквозь луч придаст сигналу особый временной ритм, позволяя отсечь случайные помехи. Любопытна история названия: «аксион» было позаимствовано у марки стирального порошка — частица, по замыслу, должна была «вычистить» теоретический беспорядок в квантовой хромодинамике, разрешив так называемую сильную CP-проблему.