暗物质仅以其对大量天文物体的影响而闻名，但尚未被直接观察甚至发现。关于暗物质可能是什么的理论表明它可能是一个叫做轴的粒子，并且这些可以通过已经存在的基于激光的实验来检测。这些激光实验是引力波观测。
寻找黑暗物质。关于它可能会变成什么样的事物，有很多理论，但许多物理学家认为暗物质是弱相互作用的大质量粒子，或WIMP。这意味着它与普通物质不易相互作用。我们知道这是真的，因为还没有直接看到它。但它必须至少有一些质量，因为它的存在可以通过它的引力来推断。
已经进行了大量努力来探测WIMP暗物质，包括瑞士的大型强子对撞机，但尚未观察到WIMP。获得关注的另一种候选粒子是轴。
东京大学物理系助理教授Yuta Michimura说：“我们假设轴很轻，很少与我们熟悉的物质相互作用。因此，它被认为是暗物质的良好候选者。” “我们不知道轴的质量，但我们通常认为它的质量小于电子的质量。我们的宇宙中充满了暗物质，估计地球内有500克的暗物质，大约是质量的一只松鼠。”
轴心似乎是暗物质的良好候选者，但由于它们可能只与普通物质相互作用很弱，因此它们非常难以检测。因此，物理学家设计了越来越复杂的方法来弥补这种缺乏相互作用，希望揭示暗物质的明显特征，暗物质构成了可见宇宙的四分之一。
“我们的模型表明轴突暗物质调制光偏振，这是电磁波振荡的方向，”东京大学宇宙射线研究所的研究生Koji Nagano解释道。“如果光在由两个彼此分开的平行镜组成的光学腔中来回反射多次，则可以增强这种偏振调制。这类腔的最着名的例子是引力波的长隧道臂观测站“。
暗物质研究没有像其他更适用的科学研究领域那样受到如此多的关注或资助，因此我们付出了巨大的努力来寻找使捕杀具有成本效益的方法。这是相关的，因为观察轴的其他理论方法涉及极强的磁场，这导致了巨大的费用。在这里，研究人员提出，现有的引力波观测站，如美国的激光干涉仪引力波观测台(LIGO)，意大利的处女座或日本的KAGRA都可以进行廉价修改，以便在不损害其现有功能的情况下捕获轴。
“通过我们的新方案，我们可以通过在重力波探测器中的光电二极管传感器前面添加一些偏振光学来搜索轴，”Michimura说。“我希望看到的下一步是将光学器件应用于像KAGRA这样的引力波探测器。”
这个想法是有希望的，因为对引力波设施的升级不会降低它们对其主要功能所依赖的灵敏度，即检测远处的引力波。已经尝试用实验和观察来找到轴，但到目前为止还没有发现正信号。研究人员提出的方法会更精确。
“天体物理学和宇宙学的证据确实存在暗物质存在，但”什么是暗物质?“这个问题是现代物理学中最大的突出问题之一，”长野说。“如果我们能够发现斧头，并确定它们是暗物质，那确实是一个真正令人兴奋的事件。这就是物理学家喜欢我们的梦想。”
