Het bestaan ​​van donkere materie is een van de meest fascinerende mysteries in de moderne natuurkunde. Ondanks zijn ongrijpbare aard wordt aangenomen dat donkere materie ongeveer 27% van het totale energiebudget van het universum uitmaakt. Een van de manieren waarop donkere materie zich zou kunnen manifesteren is door de emissie van hoogenergetische gammastraling.

Gammastraling is de meest energetische vorm van elektromagnetische straling en wordt geproduceerd door een verscheidenheid aan astrofysische processen, zoals supernova-explosies, jets van zwarte gaten en de interacties van kosmische straling met materie. De oorsprong van sommige hoogenergetische gammastraling blijft echter onverklaard, en donkere materie is voorgesteld als een potentiële bron.

Er zijn verschillende theoretische modellen die suggereren dat donkere materie gammastraling zou kunnen produceren. Eén mogelijkheid is dat donkere materiedeeltjes elkaar kunnen vernietigen, waarbij hun energie vrijkomt in de vorm van gammastraling. Een andere mogelijkheid is dat donkere materiedeeltjes kunnen vergaan en daarbij gammastraling kunnen produceren. De specifieke mechanismen waarmee donkere materie gammastraling zou kunnen produceren, zijn afhankelijk van de aard van de donkere materiedeeltjes zelf, die nog niet bekend zijn.

Waarnemingen met in de ruimte gestationeerde gammastraaltelescopen, zoals de Fermi Large Area Telescope (LAT), hebben verleidelijke aanwijzingen opgeleverd voor een mogelijk signaal van donkere materie. De LAT heeft verschillende ongeïdentificeerde bronnen van gammastraling gedetecteerd, en sommige van deze bronnen hebben eigenschappen die consistent zijn met de vernietiging of het verval van donkere materie. Het is echter belangrijk op te merken dat deze waarnemingen geen definitief bewijs bieden voor het bestaan ​​van donkere materie en dat verder onderzoek nodig is om de oorsprong van donkere materie te bevestigen of uit te sluiten.

Naast de LAT zijn er verschillende andere opkomende en voorgestelde gammastraaltelescopen die een verbeterde gevoeligheid en hoekresolutie zullen hebben, wat gedetailleerder onderzoek van hoogenergetische gammastraling mogelijk zal maken en mogelijk meer licht zal werpen op de aard van donkere materie.

Hoewel er intrigerend bewijs is dat een mogelijk verband suggereert tussen donkere materie en hoogenergetische gammastraling, zijn er over het geheel genomen meer onderzoek en observaties nodig om definitief vast te stellen of donkere materie inderdaad een bron van deze raadselachtige straling is.