Un assone è un'ipotetica particella elementare la cui esistenza è stata postulata per spiegare perché certe reazioni subatomiche sembrano violare i vincoli di simmetria di base, in particolare la simmetria nel tempo. Il Premio Nobel per la Fisica 1980 è andato per la scoperta delle reazioni asimmetriche nel tempo. Nel frattempo, nei decenni successivi, gli astronomi che studiavano i moti delle galassie e il carattere della radiazione cosmica di fondo a microonde si resero conto che la maggior parte della materia nell'universo non era visibile. Era soprannominata materia oscura, e le migliori misurazioni odierne rilevano che circa l'84% della materia nel cosmo è oscura. Questo componente è scuro non solo perché non emette luce, non è composto da atomi o dai loro costituenti abituali, come elettroni e protoni, e la sua natura è misteriosa. Le assioni sono state suggerite come una possibile soluzione. Fisici delle particelle, però, finora non sono stati in grado di rilevare direttamente gli assioni, lasciando la loro esistenza in dubbio e rinvigorendo gli enigmi che avrebbero dovuto risolvere.

L'astronomo CfA Paul Nulsen ei suoi colleghi hanno usato un nuovo metodo per studiare la natura degli assioni. La meccanica quantistica vincola gli assioni, se esistono, interagire con la luce in presenza di un campo magnetico. Mentre si propagano lungo un campo forte, assioni e fotoni dovrebbero trasmutare dall'uno all'altro in modo oscillatorio. Poiché la forza di ogni possibile effetto dipende in parte dall'energia dei fotoni, gli astronomi hanno utilizzato l'Osservatorio a raggi X Chandra per monitorare l'emissione di raggi X luminosi dalle galassie. Hanno osservato i raggi X dal nucleo della galassia M87, che è noto per avere forti campi magnetici, e che (a una distanza di soli cinquantatre milioni di anni luce) è abbastanza vicino da consentire misurazioni precise delle variazioni del flusso di raggi X. Inoltre, M87 si trova in un ammasso di galassie, l'ammasso della Vergine, che dovrebbe assicurare che i campi magnetici si estendano su scale molto grandi e anche facilitare l'interpretazione. Non ultimo, M87 è stato studiato attentamente per decenni e le sue proprietà sono relativamente ben note.

La ricerca non ha trovato la firma di assioni. lo fa, però, fissare un nuovo importante limite alla forza dell'accoppiamento tra assioni e fotoni, ed è in grado di escludere una frazione sostanziale dei possibili esperimenti futuri che potrebbero essere intrapresi per rilevare gli assioni. Gli scienziati notano che la loro ricerca mette in evidenza il potere dell'astronomia a raggi X di sondare alcuni problemi di base nella fisica delle particelle, e indicare attività di ricerca complementari che possono essere intraprese su altre galassie luminose che emettono raggi X.