De decennialange, nog niet volledig verklaarde gammastralingsgloed in het centrum van de Melkweg kan het eerste observationele bewijs zijn van het bestaan ​​van donkere materie. Deze ontdekking, gebaseerd op kruisvalidatie van supercomputersimulaties en observatiegegevens van ruimtetelescopen, brengt nieuwe hoop op het onthullen van deze mysterieuze component in het universum.

Er wordt aangenomen dat donkere materie een groot deel van de totale massa van het universum uitmaakt en van cruciaal belang is voor het behoud van de structuur van sterrenstelsels. Omdat het echter geen licht uitstraalt en geen interactie heeft met elektromagnetische golven, is directe detectie uiterst moeilijk. Er zijn lange tijd twee gangbare verklaringen geweest voor het abnormale gammastralingssignaal in het centrum van de Melkweg: de botsing en vernietiging van donkere materiedeeltjes, of de straling van een groot aantal millisecondenpulsars.

Onderzoek dat onlangs is gepubliceerd in Physical Review Letters heeft belangrijke vooruitgang geboekt. Een team onder leiding van de afdeling Potsdam van het Leibniz Instituut voor Astrofysica in Duitsland heeft supercomputers gebruikt om voor het eerst een distributiemodel voor donkere materie te construeren dat de vormingsgeschiedenis van de Melkweg omvat. De simulatieresultaten laten zien dat donkere materie regelmatig botst in het centrale deel van de Melkweg vanwege de extreem hoge dichtheid. De voorspelde distributie van gammastraling komt in hoge mate overeen met de werkelijke observatiekaart van de Fermi Gammaray-ruimtetelescoop.

Toch blijft de wetenschappelijke gemeenschap voorzichtig. De millisecondepulsarhypothese kan ook enkele van de waargenomen kenmerken verklaren, maar deze theorie vereist de aanname dat er een populatie pulsars bestaat die het aantal huidige waarnemingen ver overtreft, wat het een uitdaging maakt.

De constructie van de volgende generatie observatieapparatuur Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) vordert, wat doorslaggevende gegevens kan opleveren. De ongekende gevoeligheid en resolutie kunnen de energiekarakteristieken van gammastraling onderscheiden, waardoor wordt bepaald of het signaal afkomstig is van botsingen met donkere materie of van pulsarstraling.

Momenteel past het onderzoeksteam hetzelfde model toe op dwergstelsels die rond de Melkweg draaien om de hypothese van donkere materie verder te testen door voorspellingen te vergelijken met toekomstige observatiegegevens met hoge resolutie. Ongeacht de uitkomst zal dit verkenningsproces het menselijk begrip van de samenstelling van sterrenstelsels en de aard van het universum verdiepen.