Existiert Dunkle Materie überhaupt? Und wenn ja, woraus besteht sie? Darüber sind sich Forscher:innen noch nicht im Klaren. Bisher zeigt sich Dunkle Materie nur in der Theorie, weil manche Sternensysteme sich schneller bewegen als theoretisch vorhergesagt. Es müsste also mehr Masse vorhanden sein als zu sehen ist.

Wie aber die Dunkle Materie nachweisen? Dazu gibt es verschiedene Ideen. Im Mittelpunkt steht dabei schon länger der Jupiter als schwerster Planet unseres Sonnensystems. Dort, so eine Theorie, sollte sich die meiste Dunkle Materie ansammeln. Der Nachweis könnte demnach über protonierten Wasserstoff in der Atmosphäre erfolgen.

Ein Forschungsteam um den Physiker William DeRocco von der University of Maryland geht jetzt einen anderen Weg. Die Forscher:innen gehen davon aus, dass nicht aus winzigen, sehr leichten Teilchen besteht, die beinahe ausschließlich über die Schwerkraft wechselwirken. Stattdessen soll die Substanz aus vielen extrem schweren Teilchen zusammengesetzt sein, wie spektrum.de schreibt.

Weil sie nur sehr selten auftreten – die Erde würden sie etwa nur alle 10.000 Jahre durchdringen – dürfte ein irdischer Detektor beim Aufspüren der Teilchen weitgehend nutzlos sein. Aber: Makroskopische Dunkle Materie könnte Spuren in kosmischen Objekten hinterlassen, so die US-Forscher:innen.

Diese ließen sich auch noch Jahrtausende später aufspüren – wenn sich die Beschaffenheit der Objekte nicht ändert. Und hier kommt für die Forscher:innen Ganymed ins Spiel, der größte Mond des Gasriesen Jupiter und unseres Sternsystems.

Ganymed ist mit einem Durchmesser von fast 5.300 Kilometern größer als Merkur und seismisch inaktiv. Seine Oberfläche ist von einem dicken Eispanzer bedeckt, der sich seit zwei Milliarden Jahren nicht verändert haben soll. Zudem gibt es verschieden zusammengesetzte unterirdische Schichten. Kommt es zur Kollision mit Dunkler Materie, so Forscher DeRocco, werde Material aus den tiefen Schichten freigesetzt.

Das sei bei herkömmlichen Einschlägen nicht möglich. Wohl aber bei der makroskopischen Dunklen Materie, die laut den theoretischen Berechnungen eine enorme Dichte haben müsste. Seine Überlegungen hat das Forschungsteam um deRocco in einer Studie zusammengefasst, die auf dem Preprint-Server arxiv.org veröffentlicht worden ist.

Ihre Hoffnungen setzen die Forscher:innen dabei in die aktuell auf dem Weg zum Jupiter befindlichen Raumfahrtmissionen Juice und Europa Clipper. Diese sollten nicht nur in der Lage sein, Anzeichen von Leben auf den Jupitermonden zu finden, sondern auch Anzeichen von Dunkler Materie, wie es in der Studie heißt.