In der Nähe der Sonne hat ein Forschungsteam nach Signalen gesucht, die von dunklen Photonen stammen könnten. Dafür analysierte es Daten der Raumsonde Parker Solar Probe. Hinweise auf die hypothetischen Teilchen fand das Team allerdings nicht, wie es in einer im April 2025 erschienenen Publikation berichtet. Das grenzt die Zahl an unbekannten Teilchen ein, hinter denen sich die rätselhafte Dunkle Materie verstecken könnte.

Dunkle Materie gilt seit Jahrzehnten als Erklärung für mysteriöse Strukturen und Bewegungen im Kosmos. Niemand weiß, woraus sie besteht. Aber sie müsste das gesamte Universum ausfüllen und sogar den übergroßen Teil seiner Materie ausmachen. Weil Dunkle Materie mit normaler aber fast nur über ihre Schwerkraft wechselwirken dürfte, entzieht sie sich bislang jedem direkten Nachweis. Fachleute haben zahlreiche denkbare Teilchen für die Dunkle Materie postuliert, unter anderem so genannte dunkle Photonen.

Die klassischen Photonen sind die Überträgerteilchen des Lichts und masselos. Die hypothetischen dunklen Photonen hingegen hätten eine Masse und könnten somit als Dunkle Materie fungieren. Trotz ihrer Unterschiede würden sich die beiden Typen von Photonen unter besonderen Umständen ineinander umwandeln. Das sollte beispielsweise passieren, wenn Plasma – eine Ansammlung heißer, geladener Teilchen – in kollektive Schwingung gerät. Die Oszillation verpasst den Lichtteilchen dann eine »effektive Masse«. Wenn diese genau der Masse der dunklen Photonen entspricht, kann messbare Strahlung mit genau passender Frequenz entstehen.

Eine derartige so genannte resonante Umwandlung ist bereits von einer anderen Teilchensorte bekannt, den Neutrinos. Gelänge es, ein solches Signal von Photonen aufzufangen, ließen sich damit dunkle Photonen nachweisen. Das könnte das Geheimnis der Dunklen Materie lüften.

Für den Prozess ist pulsierendes Plasma nötig, und genau daraus besteht die Sonne. Wenn also irgendwo im Sonnensystem dunkle zu hellen Photonen werden, dann hier. Die im Jahr 2018 gestartete Parker Solar Probe ist der Sonne so nah gekommen wie noch keine Sonde vor ihr. Die Forschungsgruppe wertete Messdaten aus den ersten vier Jahren der US-Mission aus und suchte darin nach Signalen umgewandelter dunkler Photonen – vergeblich. Darunter waren auch Frequenzen im Radiobereich, die von der Erde aus nicht beobachtet werden können.

Damit zeigt sich erneut, wie sich Daten von Raumfahrtmissionen auch für vorab nicht geplante Zwecke nutzen lassen. Eigentlich will die NASA mit Parker Solar Probe nämlich die Mechanismen des Sonnenwinds und die Energieflüsse in der Korona der Sonne untersuchen. Nun bringt die Mission außerdem Einblicke in den unsichtbaren Teil des Alls.