O decaimento do axion representa uma explicação viável para vários fenômenos astrofísicos. Especificamente, as partículas de matéria escura podem aniquilar-se, convertendo massa em raios gama em halos galácticos de galáxias massivas através do decaimento de 2 fotões. Observações em raios gama de halos do centro galáctico não fornecem restrições significativas em relação a uma população de áxions com constante de decaimento dentro de \(10^{-2} {\rm keV}-10^{-1} {\rm keV}\). Em comparação, as restrições fornecidas pelas observações de linhas de raios X originadas de regiões em redshifts \(z \sim 0,8 - 1,2 \) e fundo cósmico no infravermelho próximo são muito significativas nesta faixa de constante de decaimento.