Bis jetzt fand die Wissenschaft höchstens indirekte Spuren der Dunklen Materie, die 85 Prozent der Masse im Universum ausmachen soll. Die Astronomie nutzt diese hypothetische Materie, um Lücken im Standardmodell der Kosmologie, dem Lambda-CDM-Modell zu erklären.

Indizien für die Existenz der Teilchen der Dunklen Materie lassen sich nur über die Wechselwirkung ihrer Schwerkraft mit anderen kosmischen Objekten beobachten. Anders als die bekannte Materie sendet Dunkle keine Strahlung aus. Eine Ausnahme könnte es aber geben. Wenn Teilchen der Dunklen Materie kollidieren, setzt dies energiereiche Gammastrahlung frei. Annihilation nennt sich dieser Vorgang in der Elementarteilchenphysik.

Nun will ein Wissenschaftler erstmals Gammastrahlung entdeckt haben, die aus der Annihilation von Teilchen der Dunklen Materie stammt. Tomonori Totani von der Universität Tokio stellte seine Entdeckung in der Fachzeitschrift Journal of Cosmology and Astroparticle Physics vor.

Tomonori Totani hat Daten analysiert, die das Weltraumteleskop Fermi der Nasa über 15 Jahre gesammelt hat. Darin hat er einen Überschuss von Gammastrahlung aus dem Halo der Milchstraße gefunden.

Laut der Studie könnte diese Strahlung aus der Kollision von sogenannten WIMP entstanden sein, Weakly Interacting Massive Particles. Diese Teilchen sind schwerer als Protonen und wechselwirken kaum mit anderer Materie. WIMPs gelten als heiße Kandidaten, Bausteine Dunkler Materie zu sein.

Das von Totani gemessene Energiespektrum stimmt mit der Emission überein, die eine Annihilation von WIMPs produzieren würde. Es ist deutlich höher als die Strahlung, die bei der Kollision von Protonen freigesetzt werden würde.

„Wenn das stimmt, dann wäre es nach meinem Kenntnisstand das erste Mal, dass die Menschheit Dunkle Materie ‚gesehen‘ hat“, zitierte die Universität Tokio Tomonori Totani in einer Pressemitteilung. 

Doch in der Branche sind nicht alle davon überzeugt, erstmals direkt auf Dunkle Materie gestoßen zu sein. Gegenüber dem Portal Gizmodo gibt etwa Dan Hooper von der University of Wisconsin-Madison zu bedenken, dass Totani nicht der erste ist, der die Daten des Fermi-Teleskops untersuchte. Und keiner stieß auf die derart große Strahlung.

Hooper mutmaßte, dass die hochenergetische Emission ein Fehler sein könnte, der aus der Methodik der Studie entstanden sei. Es könnte daran gelegen haben, dass „ein Hintergrundmodell verwendet wurde, das zu viel der Emissionen bei niedrigen Energien absorbiert und so den Eindruck eines Hochenergieüberschusses erweckt“.

Noch deutlicher gegenüber Gizmodo wird ein Mitarbeiter des Fermilab bei Chicago, der anonym bleiben will. „Das Problem ist, dass es viele Möglichkeiten gibt, Gammastrahlen zu erzeugen, von Pulsaren über Materie, die sich zu Schwarzen Löchern zusammenballt, bis hin zu Supernovae. Zur Hölle, es gibt Gammastrahlen, die von der Sonne kommen“, gab er zu Protokoll.