京都大学、広島大学、日本大学の研究者たちは、地球の磁場を利用してアクシオンや暗黒フォトンなどの暗黒物質候補を探索する新しい方法を開発した。これらの仮想的な粒子は、電子よりも19～21桁も軽い超軽量アクシオンや暗黒フォトンである。研究者たちは、地球-電離層間の空間が自然の共振器として機能し、8Hz付近の信号を増幅することを発見した。

この研究では、2012年から2022年にかけて収集された地磁気データが分析された。アクシオン信号は東南アジアで最も強いと予想されたが、暗黒フォトン信号はどこでも同様に見える。アクシオンの光との相互作用の強さについて、これまでの最良の実験室ベースの結果よりも100倍厳しい制限が設定された。暗黒フォトンの分析では、暗黒物質の起源となり得るいくつかの信号候補が検出されたが、これらの性質はまだ確認されていない。

この研究は、暗黒物質探索において新たな時代の基礎を築くものである。研究者たちは、地球の磁場を利用することでより広範な探索領域を提供でき、暗黒物質の謎を解明する一歩近づける可能性があると予測している。