Фамилия Аксеноа — редкий случай, когда написание подсказывает путь разбора быстрее, чем произношение. На слух она почти неотличима от распространённой фамилии Аксёнов, но конечное «а» вместо «в» меняет всю картину. Скорее всего, перед нами не русская, а молдавская или румынская фамилия, где окончание -оа (-oa) является типичным для женского рода. В таком случае Аксеноа — это форма, образованная от мужской фамилии Аксеной или Аксенойу, которая, в свою очередь, восходит к имени Аксен (румынский вариант имени Авксентий, от греческого «растущий»). По модели «мужская фамилия + окончание -оа» получается «жена или дочь Аксена», что абсолютно нормально для румынской ономастики.

Если же держаться за русскую почву, то вариант с «-оа» мог возникнуть при передаче фамилии на письме в документах XIX века, когда писарь, не расслышав твёрдого окончания, записал услышанное «Аксёнов» как «Аксеноа» — так называемая «акающая» запись. Но это менее вероятно, потому что фамилий с таким финалом в русском языке практически нет, а в молдавском их множество. Географически фамилия Аксеноа встречается в основном в Молдове и среди выходцев из Бессарабии, что окончательно склоняет чашу весов в пользу румынской модели.

Основа фамилии — каноническое имя Авксентий (через народную форму Аксен). В святцах это имя носил преподобный Авксентий Вифинский, и в крестьянской среде оно было нередким, особенно в западных и южных губерниях Российской империи. Носитель фамилии Аксеноа в XIX веке с большой вероятностью был крестьянином или мещанином из Бессарабской губернии, где смешение русских, молдавских и украинских фамильных моделей давало такие необычные формы. Сравните с фамилией Киртоаэ (от Кирт) или Доничоа (от Донич) — та же словообразовательная схема.

Таким образом, Аксеноа — это не искажённый вариант Аксёнова, а полноценная фамилия с чёткой региональной привязкой к молдавскому ареалу. Если ваш предок носил её, он, скорее всего, происходил из семьи, где говорили на румынском или молдавском диалекте, а фамилия закрепилась в той форме, которая указывала на родство по женской линии.