Des physiciens de l'Institut Périmètre ont développé une nouvelle méthode de simulation pour étudier la matière noire auto-interactive, un type de matière noire qui interagit avec elle-même mais pas avec la matière ordinaire, ce qui pourrait déclencher des effondrements spectaculaires au sein des halos de matière noire. Cette recherche, dévoilée le 19 janvier 2026, offre de nouvelles perspectives sur la façon dont ces collisions pourraient chauffer et densifier les noyaux des halos de matière noire, influençant la formation des galaxies et pouvant même ensemencer des trous noirs.

Le nouveau code de simulation comble une lacune critique dans les capacités de modélisation précédentes. Selon les chercheurs, la simulation précise du comportement de la matière noire auto-interactive, en particulier le juste milieu crucial de la force d'interaction, était auparavant un défi important. Le nouveau code est conçu pour être plus rapide, plus précis et plus accessible, pouvant même être exécuté sur un ordinateur portable standard, ce qui rend ce domaine de recherche plus largement accessible.

La matière noire, une substance invisible qui constitue une part importante de la masse de l'univers, est une énigme cosmologique depuis près d'un siècle. Bien que sa présence soit déduite de ses effets gravitationnels sur la matière visible, sa nature exacte reste inconnue. On pense que les halos de matière noire, de vastes structures de matière noire, jouent un rôle crucial dans la formation et l'évolution des galaxies.

La nature auto-interactive de ce type particulier de matière noire est essentielle aux nouvelles découvertes. Contrairement aux modèles traditionnels de matière noire froide, qui supposent que les particules de matière noire interagissent très faiblement, la matière noire auto-interactive propose que ces particules puissent entrer en collision les unes avec les autres. Ces collisions peuvent redistribuer l'énergie au sein du halo, ce qui peut entraîner l'effondrement du noyau.

« Comprendre la dynamique des halos de matière noire est crucial pour comprendre comment les galaxies se forment et évoluent », a déclaré l'un des physiciens de l'Institut Périmètre impliqué dans la recherche. « Cette nouvelle simulation nous permet d'explorer les effets de la matière noire auto-interactive avec un niveau de détail sans précédent. »

Les implications de cette recherche vont au-delà de l'astrophysique. Le développement de techniques de simulation avancées met en évidence le rôle croissant de l'intelligence artificielle et de la modélisation computationnelle dans la recherche en physique fondamentale. La capacité d'exécuter des simulations complexes sur du matériel facilement disponible démocratise l'accès à la recherche de pointe, ce qui pourrait accélérer la découverte scientifique.

Les chercheurs prévoient d'utiliser le nouveau code de simulation pour étudier un plus large éventail de scénarios et explorer le lien potentiel entre l'effondrement des halos de matière noire et la formation de trous noirs supermassifs au centre des galaxies. D'autres études sont également prévues pour comparer les résultats de la simulation avec les données d'observation des télescopes, ce qui pourrait fournir des preuves supplémentaires de l'existence et des propriétés de la matière noire auto-interactive.