我们知道，暗物质占据了宇宙中85%的物质、四分之一的总质量，它们的存在让星系得以形成，并在运动过程中保持稳定。但是，暗物质究竟是什么？对于这个关乎宇宙组成的根本性问题，科学界至今没有明确的答案。
上世纪八十年代，暗物质可能是新型粒子的观点被逐步接受，科学界存在两种关于暗物质粒子候选者的主流观点：一种观点认为暗物质是一种被称为轴子的极轻粒子；另一种观点来自一大类理论，这些理论预测了一种重量相当于质子100到1000倍的电中性粒子。
下表列出了一些暗物质的“候选者”：
暗物质粒子候选者中最为盛行的理论是弱相互作用大质量粒子（WIMP）。在这个理论中，暗物质是一类可以参与弱相互作用，静止质量超过1GeV的大质量粒子。WIMP理论受物理学家欢迎的一个重要原因是，它可以很好地解释观测到的暗物质密度。
为了搜寻这类粒子，各国物理学家已经做了不少尝试。例如，中国的“悟空”号暗物质卫星，正是在超过10GeV的能段上寻找异常的伽马射线信号——这样的信号，可能来自WIMP之间的碰撞。除了太空中的探测器，寻找暗物质粒子的另一条思路，是在地下深处建造探测装置。数百乃至上千米厚的岩层可以隔绝绝大多数宇宙线的干扰，尽可能避免噪音对实验的影响，而暗物质粒子却能顺利通过。
XENON实验
北京时间6月18日凌晨，位于意大利格兰萨索地下实验室的全球最灵敏暗物质实验XENON1T（“氙一吨”）宣布观测到了来源不明的意外结果，可能是一种被称作“轴子”（Axion）的新粒子。
“轴子”这一概念于上世纪70年代被提出，最初的目的是解决强相互作用中的CP（电荷-宇称）不对称性问题。80年代中期，理论研究发现，宇宙大爆炸能产生足以构成暗物质的轴子。从此，轴子也成为暗物质的有力候选粒子。相比于WIMP，轴子的质量要低得多，只有1μeV~1meV。因此，适用于WIMP的探测手段，显然不能直接照搬到轴子身上。由于轴子太轻了，它们撞上氙原子就如同蚍蜉撼大树，不会掀起任何波澜。不过，氙的电子却是很合适的撞击目标——轴子与电子可以发生弹性碰撞，赋予电子动能，继而产生可探测的闪光。
-间，研究团队在24keV的能段上收集装置中的闪光。在两年多的运行期间，他们共看见了285次闪光信号。不过，这些信号中的大多数都是可以解释的。建在地下深处的装置可以屏蔽地面以上的绝大多数干扰，但少量来自放射性铅、氪等同位素的背景噪音仍然可以进入装置中，与氙原子发生碰撞。好在，研究人员可以分辨出这些噪音信号。在285个信号中，有232个来自背景噪音。问题是，其余的53个信号，是由什么产生的？
XENON探测器内部（图片来源：ENRICO SACCHETTI/SCIENCE SOURCE）
其中可能性最高，同时也是最令人兴奋的解释就是，这些信号来自暗物质粒子——轴子。不过，这些轴子并不是形成于宇宙大爆炸过程的“幽灵”，而是由太阳产生。虽然不能直接解释宇宙中缺失的质量，但这样的结论同样足够震撼：如果太阳轴子得到证实，这意味着源自大爆炸过程的轴子同样存在，这将是人类首次发现暗物质粒子。
