В недрах Солнца протекают термоядерные реакции, которые могут порождать гипотетические лёгкие частицы — аксионы, почти не взаимодействующие с веществом. Один из таких процессов, если он существует, приводит к появлению аксионов с энергией 5,49 МэВ — это сравнимо с энергией теннисного мяча, летящего со скоростью 100 км/ч. Эти частицы беспрепятственно проходят сквозь Землю, но изредка могут столкнуться с атомом ксенона.

Когда аксион попадает в детектор, заполненный жидким ксеноном, он может конвертироваться в электрон-позитронную пару. Вероятность такого превращения резко возрастает, если масса аксиона близка к удвоенной массе электрона. Выбор ксенона не случаен: сечение взаимодействия растёт пропорционально квадрату заряда ядра, поэтому тяжёлые атомы значительно повышают шансы зарегистрировать аксион.

Будущие жидкоксеноновые детекторы, такие как XENONnT и LZ, смогут накопить достаточную статистику за несколько лет работы. При экспозиции 200 тонн·лет чувствительность к комбинации констант связи достигнет 1,59×10⁻¹⁴, а при 1000 тонн·лет — 7,12×10⁻¹⁵. Эти показатели превосходят текущие ограничения, установленные нейтринным детектором Borexino, и сопоставимы с прогнозируемой чувствительностью будущих гигантов — JUNO и Hyper-Kamiokande.

Если аксионы действительно существуют и взаимодействуют с фотонами, то при экспозиции 200 тонн·лет чувствительность к комбинации констант связи может достичь 6,76×10⁻¹² ГэВ⁻¹, а при 1000 тонн·лет — 3,02×10⁻¹² ГэВ⁻¹. Это позволит проверить широкий класс теоретических моделей и, возможно, впервые зарегистрировать след аксионного поля.