החומר האפל תואר לראשונה בשנות ה-30 של המאה ה-20 על ידי האסטרונום השוויצרי פריץ צוויקי, שהבחין כי גלקסיות רחוקות מסתובבות מהר מכפי שמסתן מאפשרת. התצפיות הובילו להנחה בדבר קיומו של חומר שאינו פולט או בולע אור, אך מפעיל כוח כבידה בלתי נראה. מאז, מדענים חיפשו אחר חלקיקי החומר באמצעות גלאים ומאיצי חלקיקים, אך ללא הועיל.
במסגרת המחקר, שפרטיו פורסמו בכתב העת Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, ניתח טוטאני נתונים מטלסקופ החלל פרמי של נאס"א. הוא התמקד בתיאוריה לפיה החומר האפל מורכב מ"חלקיקים מסיביים המקיימים אינטראקציה חלשה" (WIMPs). לפי התיאוריה, התנגשות בין חלקיקים אלו גורמת להשמדתם ההדדית ולשחרור פרץ של קרני גמא. טוטאני זיהה דפוס של קרני גמא התואם את צורת הילת החומר האפל המתפשטת מלב הגלקסיה. בראיון ל"גרדיאן", ציין כי האות תואם באופן הדוק את התכונות החזויות, וממצאים אלו מרמזים שהחומר מורכב מחלקיקים שמסתם גדולה פי 500 מזו של פרוטון.
עם זאת, הקהילה המדעית מגיבה בזהירות. טוטאני עצמו ציין כי הגורם המכריע יהיה זיהוי קרני גמא דומות באזורים אחרים, כמו גלקסיות ננסיות. פרופ' ג'סטין ריד מאוניברסיטת סארי טען כי היעדר אותות כאלו מגלקסיות ננסיות מחליש את הסבירות שמדובר בחומר אפל. פרופ' קינוואה וו מ-UCL הוסיף כי "טענה יוצאת דופן דורשת ראיות יוצאות דופן", וכי הניתוח הנוכחי טרם הגיע למעמד זה, אם כי הוא משמש כעידוד להמשך המחקר בתחום.