暗物质的标准图片是单个颗粒之一：彼此歼灭，在直接检测实验中撞击核或电子，或者是通过粒子碰撞产生的。如果暗物质质量大于几个电子伏特（ev），则这是一个很好的描述。但是，如果暗物质要轻得多，并且是玻色子，而不是玻色子，那么量子力学告诉我们，暗物质粒子会失去其个体身份并开始作为一个领域开始表现。实际上，存在太多的暗物质，以至于该领域的量子性质并不明显，它的行为可能像一个古典领域。光子做完全相同的事情：从计算机屏幕上的光线可以阅读此文本的光线最好由满足Maxwell方程而不是单个光子的电磁场来描述。结果，实验寻找相干场暗物质的直觉需要考虑电荷和电流，而不是单个散射事件。

轴轴是一个暗物质候选者，可以满足所有必需的特性，以表现为连贯场。有很多原因可以期待实验性和理论性的超轻轴。尽管很容易写下一个会产生一个术语，但尚未检测到中子的电偶极矩，但尚未被发现。超轻轴是通过基本上取消此额外术语来解决此问题。字符串理论的大眉理论论点还表明，轴是存在的，甚至数百或数千个，这是源自字符串理论所要求的额外维度。

一般而言，轴将与电磁作用非常弱相互作用，这表明了检测策略：在强磁场中，轴支球场将提供一个非常弱的响应磁场。与麻省理工学院的同事一起，我提出了一个实验“ abracadabra”设计的设计，以检测斧头暗物质，该暗物质利用了完全不同领域的进步（MRI医学物理学和超敏感电流测量值），以搜索在各种质量的轴上。该实验的第一个结果于2018年12月发布到ARXIV，我们的第二轮分析于2021年完成。DM收音机协作以建立更大，更敏感的实验版本。

我还提出了一个实验，以寻找可能不构成暗物质的轴，这是通过寻找由超导腔中轴介导的光子光子散射（等效地，麦克斯韦方程中的非线性）。This is simultaneously more general (one can look for axions of many masses simultaneously, rather than just the species which make up dark matter) and more limited (if we find a signal, it doesn’t necessarily tell us anything about dark matter) than the ABRACADABRA program, which makes it nicely complementary. This work is being pursued withSQM在Fermilab，这是世界上最好的超导腔。

斧头暗物质也导致一些非常有趣的天体物理信号。由于在存在强磁场的情况下，轴支球场可以转换为电磁辐射，因此寻找轴突转换的最佳场所是宇宙中最强的磁场接近：磁铁周围的区域，中子星，具有荒谬的磁场。实际上，如此大的物理学变化很大：氢原子是圆柱形而不是球形的，即使在真空中，不同极性的光子也以不同的速度传播。我和我的合作者计算了磁盘周围高度磁化等离子体和其他高视野中子星的高度磁化等离子体中的轴突 - 光子转换概率，发现射电望远镜可能能够从磁盘上检测到非常接近黑孔的轴向信号。银河系的中心。最近，我们分析了第一批数据：不幸的是，还没有轴，但是我们展示了更多的观察时间会导致轴突 - 光子耦合的最大限制。

参考