Fermi-Datenanalyse deutet auf möglichen Dunkle-Materie-Annihilationssignal hin

Die Existenz der Dunklen Materie, jener unsichtbaren Substanz, die sich lediglich durch ihre gravitativen Effekte bemerkbar macht, zählt zu den fundamentalen Rätseln der modernen Kosmologie. Nun könnte eine jüngst veröffentlichte Analyse, präsentiert von Professor Tomonori Totani von der Universität Tokio, den ersten direkten beobachtbaren Beweis für diese mysteriöse Komponente des Universums liefern. Schätzungen zufolge macht die Dunkle Materie rund 27 Prozent der gesamten Masse-Energie-Bilanz des Kosmos aus.

Professor Totani publizierte am 26. November 2025 im renommierten „Journal of Cosmology and Astroparticle Physics“ die Ergebnisse seiner Aufbereitung von Daten, die über einen Zeitraum von fünfzehn Jahren von der NASA Weltraumobservatorium Fermi gesammelt wurden. Die Untersuchung identifizierte eine verbleibende Gammastrahlungsleuchtkraft in Form eines Halos, die aus der zentralen Region der Milchstraße stammt, nachdem sämtliche bekannten Emissionsquellen sorgfältig herausgerechnet wurden. Der festgestellte Peak der Photonenenergie bei 20 Gigaelektronenvolt (GeV) stimmt exakt mit dem theoretisch erwarteten Spektrum für den Annihilationsprozess hypothetischer WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) überein. Diese Beobachtungen legen nahe, dass die Masse solcher WIMP-Teilchen ungefähr das 500-fache der Protonenmasse betragen könnte.

Sollten diese Daten Bestand haben, würde dies bedeuten, dass die Menschheit erstmals die Dunkle Materie „gesehen“ hätte. Dies impliziert die Entdeckung einer neuen Elementarteilchenklasse, die jenseits des Standardmodells der Physik angesiedelt ist. Die Idee der Dunklen Materie wurde ursprünglich in den 1930er Jahren durch den Astronomen Fritz Zwicky in die wissenschaftliche Diskussion eingebracht. Zwicky hatte Anomalien in den Rotationsgeschwindigkeiten von Galaxien im Coma-Haufen beobachtet, wo die sichtbare Masse nicht ausreichte, um das System gravitativ zusammenzuhalten. Bereits 1932 präzisierte der niederländische Astronom Jan Oort die Schätzungen zur Dichte der Dunklen Materie, indem er spekulierte, sie könnte aus lichtschwachen Sternen oder Meteoritenmaterial bestehen.

Trotz der potenziellen Tragweite mahnt die wissenschaftliche Gemeinschaft zur Vorsicht. Kritiker weisen auf die inhärente Schwierigkeit hin, in solch dichten Arealen wie dem galaktischen Zentrum sämtliche astrophysikalischen Hintergrundquellen restlos auszuschließen. Professor Justin Reed von der University of Surrey bemerkte das Fehlen vergleichbarer Signale aus Materie-reichen Zwerggalaxien. Professor Kinwa Wu von der UCL betonte die Notwendigkeit „außergewöhnlicher Beweise“ für eine derart weitreichende Behauptung. Totani selbst räumt ein, dass eine definitive Verifizierung die Identifizierung identischer Gammastrahlensignaturen an anderen Orten mit hoher Dunkle-Materie-Dichte, insbesondere in Zwerggalaxien, erfordert.

Jahrzehntelange Experimente, darunter die Suche nach WIMPs mittels bodengestützter Detektoren und Teilchenbeschleunigern wie dem Large Hadron Collider, lieferten bislang keine eindeutigen Resultate. Währenddessen haben Xenon-basierte Experimente wie LZ bereits strenge Obergrenzen für WIMPs festgelegt. Parallel dazu entwickelt die Global Argon Dark Matter Collaboration, gegründet im Jahr 2017, Detektoren auf Basis von Edelgasen, um andere Massenbereiche zu untersuchen. Die aktuellen Befunde stellen somit einen kritischen, wenn auch noch unbestätigten, potenziellen Wendepunkt in dieser fast hundertjährigen wissenschaftlichen Suche dar.