Amióta az 1930-as években távoli galaxishalmazok vizsgálata kapcsán először felmerült, hogy a világegyetem anyagának egy jelentős része nem látható és nem úgy viselkedik, mint a normál anyag, a szakértők próbálnak a rejtélyes, sötét anyagnak nevezett anyagfajta nyomára akadni. Közvetlen bizonyítékot azonban máig nem sikerült találni ennek létezésére, bár a csillagrendszerek mozgásából és más jelekből is bizonyosnak tűnik, hogy azokban van valami, ami tömeggel bír, de a normál anyag észlelésére alkalmas módszerekkel nem tudjuk detektálni.
A napokban azonban két tanulmány is megjelent a témában, amelyek arról számolnak be, hogy egy, a Nemzetközi Űrállomáson elvégzett kísérlet során talán végre sikerült pillantást vetni a sötét anyagra. Az úgynevezett Alfa-mágneses spektrométer (AMS–02), amelynek jelenlegi verziójával 2011 óta vizsgálják a kozmikus sugárzást, ugyanis olyan sugárzást mért, amely a szakértők szerint a sötét anyag részecskéinek megsemmisülésekor keletkezhetett.
Az AMS–02 antiprotonokat észlel, amelyek az elméletek szerint több más folyamat mellett a sötét anyag elméleti részecskéi, a WIMP-ek (gyengén kölcsönható nehéz elemi részecskék) ütközései során is keletkezhetnek. A WIMP-ek találkozásaikor a részecskék elvileg megsemmisülnek, miközben protonok és antiprotonok (tehát a normál anyag részecskéi) sugárzódnak ki. A két említett tanulmány szerzői az adatokat egymástól függetlenül elemezve azt próbálták megállapítani, hogy az észlelt antiprotonok közül létrejöhetett-e bármelyik is ilyen ütközések eredményeként.
Ehhez először is matematikai modelleket dolgoztak ki annak megjósolására, hogy más forrásokból mennyi antiprotonnak kellene beérkeznie, majd megnézték, hogy a mérési adatok ehhez képest mit mutatnak. Az egyik csapat – Alessandro Cuoco, az Aacheni Egyetem kutatója és kollégái – két modellt vázolt fel: az egyikben feltételezték a sötét anyag részecskéinek ütközéséből származó antiprotonok jelenlétét, a másikban pedig nem. Ahogy tanulmányukban beszámolnak az eredményekről, a mért adatok sokkal jobban illeszkedtek az első modellhez, és a mérések alapján a sötét anyag részecskéinek tömegét is meg tudták becsülni. Véleményük szerint ez nagyjából 80 GeV, vagyis 85-ször annyi, mint egy proton vagy egy antiproton tömege.
A másik tanulmányt egy nankingi kutatócsoport jegyzi. Ming-Jang Cuj és kollégái, annak ellenére, hogy a két csapat nem is tudott egymás munkájáról, meglepően hasonló eredményekről számol be. A kínai szakértők más módszerekkel dolgoztak, a kozmikus sugárzás bór-szén bomlási arányaira és korábbi protonmérésekre alapozva saját modelljüket. És ők is arra a következtetésre jutottak, hogy a WIMP-ek létezésének feltételezése jobban illeszkedik az adatokhoz, mint ezek hiánya. A sötét anyag részecskéinek tömege Cuj és társai becslései szerint 20–80 GeV közötti. Mindkét csapat nagyon hasonló eredményekre jutott azzal kapcsolatban is, hogy a sötét anyag feltételezett eloszlása alapján mennyi ütközés esik egy térrészre.
Bár még ez sem nevezhető közvetlen bizonyítéknak a sötét anyag létezésére és megjósolt viselkedésére, az a tény, hogy mindkét csapat hasonló eredményeket kapott, pedig eltérő módszerekkel dolgoztak, mindenképpen biztató. És egyúttal azt is sugallja, hogy a sötét anyag részecskéinek észlelése talán valóban csak érzékenység kérdése, az AMS–2 ugyanis minden eddigi hasonló mérőeszköznél érzékenyebb.
