ESA’s Röntgentelescoop XMM-Newton werd op 10 december 1999 gelanceerd. (European Space Agency)

Op de vijftiende verjaardag van Europa's grootste ruimtetelescoop kwamen de astronomen Alexey Boyarsky en Oleg Ruchayskiy met historisch nieuws over "donkere materie".

In 1933 toonde de Zwitsers-Amerikaans astronoom Fritz Zwicky (1898-1974) aan dat sterrenstelsels in de Comacluster sneller bewogen dan mogelijk was met hun zichtbare massa. Zwicky concludeerde dat er extra "onzichtbare" massa diende aanwezig te zijn en noemde deze "donkere materie".
In 1978 observeerden de Amerikaanse astronome Vera Rubin (°1928) en haar assistent Kent Ford (°1931) de snelheden van sterren aan de buitenrand van afgeplatte spiraalvormige sterrenstelsels. Sterren in de buitengebieden draaiden sneller rond dan verwacht op grond van de zichtbare massa van het sterrenstelsel. Opnieuw lag de verklaring bij de aanwezigheid van de hypothetische "donkere materie" en Rubin's berekeningen wezen uit dat er minstens tien keer meer "donkere materie" dient aanwezig te zijn dan zichtbare stermassa's om het draaingsprobleem te verklaren.
Echter, het ontbreken van "donkere materie" in elliptische sterrenstelsels (die op een andere manier ontstaan dan spiraalvormige sterrenstelsels) geeft aan dat de theorie van de "donkere materie" niet de enige mogelijke verklaring is voor de afwijkende rotatiesnelheid van verre afgeplatte sterrenstelsels.
Nauwkeurige observaties van de kosmische achtergrondstraling (rest straling van de oerknal) door de COBE (1989), WMAP (2001) en Planck (2009) ruimtetuigen, wezen uit dat alle zichtbare materie slechts 4% van het gehele heelal uitmaakt. De rest is "donkere materie" (22%) en "donkere energie" (74% ), deze laatste "anti-zwaartekracht" veroorzaakt de versnelde uitdijing van het universum. De benaming "donkere energie" werd in 1998 bedacht door de Amerikaanse astronoom Michael Turner (°1949).
Kosmologen onderscheiden drie soorten "donkere materie":
(1) Baryonische donkere materie, opgebouwd door baryonen (protonen en neutronen) = MACHOs (Massive astrophysical compact halo objects) = gewone materie zoals planeten, bruine dwergen, zwarte gaten en neutronensterren.
(2) Koude donkere materie = onbekende elementaire deeltjes = WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) = neutralino's
(3) Hete donkere materie = onbekende elementaire deeltjes = neutrino's en axions.

Op donderdag 11 december 2014 verklaarden de astronomen Alexey Boyarsky (Universiteit Leiden - Nederland) en Oleg Ruchayskiy (Laboratory of Particle Physics & Cosmology - Zwitserland) dat ze uit waarnemingen van de Perseus cluster (Abell 426) en het Andromeda sterrenstelsel (M31) met de XMM Newton ruimtetelescoop (1999) wellicht tekenen van "donkere materie" hebben waargenomen. De waargenomen piek van Röntgenstraling kon niet worden toegeschreven aan bekende massa en was wellicht afkomstig van de vernietiging van neutrino's op precieze localisaties in de sterrenstelsels.
Nadat het team mogelijke fouten in de meetapparatuur van de XMM ruimtetelescoop hadden uitgesloten, toetsten ze hun waarnemingen in onze Melkweg. De waargenomen piek van X-straling lijkt samen te vallen met gebieden van "donkere materie" en met de verwachte intensiteit nabij het centrum van onze Melkweg. Wellicht liggen subatomaire neutrino's, steriele elementaire deeltjes, aan de basis van de waargenomen straling.
De bevindingen van het team verschijnen op 15 december 2014 in de Physical Review Letters (PRL - http://journals.aps.org/prl/ )

Alexey Boyarsky: http://wwwhome.lorentz.leidenuniv.nl/~boyarsky/
Oleg Ruchayskiy: http://people.epfl.ch/oleg.ruchayskiy