Professor Tomonori Totani, een astronoom, heeft aangekondigd dat een recent onderzoek mogelijk een enorme doorbraak betekent in de zoektocht naar de mysterieuze donkere materie. Bijna een eeuw geleden gaven wetenschappers aan dat er onzichtbare materie was, die ze ‘donkere materie’ noemden, die zich om sterrenstelsels zou verzamelen en een kosmisch netwerk door het universum vormde.
De ware aard van donkere materie blijft echter omgeven door vragen. Recent onderzoek vertoont mogelijk het eerste directe bewijs van het bestaan van deze materie. Prof. Totani van de Universiteit van Tokio verklaarde dat de gammastralen die afkomstig zijn van het centrum van het sterrenstelsel Melkweg blijkbaar een “handtekening” van deze materie dragen. Hij merkte op: “Dit kan een cruciale vooruitgang zijn in onze inspanningen om de natuur van donkere materie te onthullen.”
Donkere materie werd voor het eerst beschreven in de jaren dertig, toen de Zwitserse astronoom Fritz Zwicky opmerkte dat verre sterrenstelsels veel sneller draaiden dan hun massa’s toelieten. Deze observaties leidden tot het idee van donkere materie, een type materie dat geen licht uitzendt of absorbeert, maar een verborgen aantrekkingskracht uitoefent op nabijgelegen sterrenstelsels.
Wetenschappers hebben sindsdien gezocht naar de deeltjes van donkere materie, maar tot nu toe hebben aardse detectors, ruimte-telescopen en enorme machines zoals de Large Hadron Collider in de buurt van Genève geen resultaten opgeleverd.
Een van de theorieën over donkere materie suggereert dat het bestaat uit zogenaamde zwaar interactie-zwakke deeltjes, die zwaarder zijn dan protonen in atomen, maar nauwelijks interageren met gewone materie. Wanneer twee zwakke deeltjes botsen, kunnen zij elkaar annihileren en andere deeltjes en een flits van gammastralen vrijgeven.
Om mogelijke signalen van donkere materie te vinden, analyseerde Totani gegevens van de Fermi-gammastralen-telescoop van NASA, die de meest actieve fotonen in het elektromagnetische spectrum detecteert. Hij observeerde een patroon van gammastralen die lijkt te overeenkomen met de vorm van de halo van donkere materie die zich in een bol rondom de kern van het sterrenstelsel bevindt.
In een verklaring aan de pers zei Totani dat het signaal “nauwkeurig overeenkomt met de voorspelde eigenschappen van de gammastraling die afkomstig zou moeten zijn van donkere materie.” De details werden gepubliceerd in een tijdschrift voor cosmologie en astroparticlefysica.
Als Totani inderdaad donkere materie heeft gezien in actie, duiden de observaties erop dat het bestaat uit deeltjes die ongeveer 500 keer zwaarder zijn dan protonen. Er is echter meer onderzoek nodig om andere astronomische processen en achtergrondemissies uit te sluiten die de signalen mogelijk kunnen verklaren.
Totani benadrukte dat een “cruciale factor” hier het ontdekken van gammastralen in hetzelfde spectrum uit andere delen van de ruimte, zoals dwergsterrenstelsels, zal zijn. Volgens astrofysicus Justin Reid van de Universiteit van Surrey bewijst het ontbreken van significante signalen uit deze sterrenstelsels krachtig dat Totani de gammastralen van de annihilatie van donkere materiedeeltjes niet heeft gedetecteerd.
In dit verband adviseerde theoretisch astrofysicus Ken Wu van University College London om voorzichtig te zijn. Hij zei: “Ik waardeer het harde werk en de toewijding van de auteur, maar we hebben uitzonderlijk bewijs nodig om een uitzonderlijke claim te ondersteunen.” Hij voegde eraan toe: “Deze analyse heeft deze status nog niet bereikt, maar het is werk dat onderzoekers in dit veld aanmoedigt om hardnekkig door te gaan.”
