軸子

有時提出一種新粒子，並不是為了解釋暗物質，而是為了修補一個毫不相干的難題——後來才發現它恰好是完美的暗物質候選者。軸子正是這種幸運的意外。它在 1970 年代被構想出來，用以解決強核力理論中一個微妙的問題（為什麼這種力沒有破壞一個叫 CP 的對稱性，儘管它本可以輕易做到）。這一修補需要一種全新的、極其輕的粒子，它被命名為軸子——據說是取自一個洗衣粉品牌，因為它「清理」了這個問題。

軸子會輕得驚人——也許比電子還輕一兆倍——而且幾乎不與任何東西作用，這正是它從未被看見的原因。但如果軸子曾在早期宇宙中被產生，今天仍會有海量的它們在空間中漂移，運動緩慢、在重力下聚團。換句話說，一個超輕的軸子表現得恰如冷暗物質，儘管逐個來看，它幾乎沒有重量。一片這樣的羽量級粒子之海，可以悄無聲息地湊足全部缺失的質量。

搜尋軸子所需的工具與捕獵 WIMP 大不相同。因為在強磁場中，軸子偶爾能轉化成一個微弱的無線電波光子，實驗便在強大的磁體內部使用靈敏的調諧諧振腔，像擰收音機旋鈕搜尋微弱電台那樣，緩緩掃過各種可能的軸子質量。隨著 WIMP 搜尋一無所獲，軸子已成為最受積極追逐的暗物質候選者之一，儘管它至今同樣尚未被探測到。