Twee van de donkerste objecten in het heelal maken mogelijk straling. Wanneer jets van supermassieve zwarte gaten in aanraking komen met donkere materie, dan ontstaat er mogelijk gammastraling. Als wetenschappers deze gammastraling weten te ontdekken, dan is dit een indirect bewijs dat donkere materie bestaat.

Wetenschapper Stefano Profumo van de universiteit van Californië en zijn collega’s berekenden wat er zou gebeuren als elektronen in een jet in botsing komen met donkere materie. Ze keken naar twee verschillende theorieën over donkere materie: de eerste theorie omschrijft donkere materie als supersymmetrisch (ieder normaal deeltje heeft een superpartner), de tweede theorie gaat erover dat het universum een vierde dimensie heeft.

Hoe het werkt
Uit het onderzoek kwam naar voren dat elektronen en donkere materie met elkaar kunnen botsen. Hierdoor ontstaat er een supersymmetrische of extradimensionale versie van de elektron. Dit deeltje is zwaar, en veel van de kinetische energie van de elektron wordt gestopt in het maken van een nieuw deeltje. Het resultaat: een deeltje dat bijna stilstaat.

Als dit deeltje vergaat, dan laat de elektron gammastraling vrij. Het langzame deeltje verspreidt gammastraling in alle richtingen, waardoor de straling gemakkelijk te zien moet zijn vanaf de aarde.

Te zwak?
Het idee dat een botsing tussen een elektron en donkere materie gammastraling oplevert is al langer bekend. Toch dachten wetenschappers tot nu toe dat de gammastraling te zwak is om vanaf de aarde te zien. Profumo’s team denkt hier anders over. De wetenschappers denken dat de deeltjes gemakkelijk op te vangen zijn met aardse detectoren, zoals NASA’s Fermi ruimtetelescoop.

Aanwijzingen
“Het mooie is dat Fermi al wat aanwijzingen heeft ontvangen”, zegt Profumo. “Maar natuurlijk moeten we de data bevestigen. Je hebt andere stukjes nodig om de puzzel compleet te maken.”