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. Les nouvelles simulations, dévoilées le 19 janvier 2026, offrent un aperçu de la manière dont ces collisions pourraient chauffer et densifier les noyaux des halos de matière noire, influençant la formation des galaxies et éventuellement ensemencer des trous noirs.

Depuis près d'un siècle, la nature de la matière noire échappe aux scientifiques, malgré son rôle crucial dans la formation de l'univers par son influence gravitationnelle. La nouvelle simulation comble une lacune essentielle dans la compréhension du comportement de la matière noire auto-interactive, qui était auparavant difficile à modéliser avec précision. Le nouveau code est conçu pour la vitesse et la précision, le rendant suffisamment accessible pour fonctionner sur un ordinateur portable standard, selon les chercheurs de l'Institut Périmètre.

Les halos de matière noire sont de vastes structures invisibles qui entourent les galaxies, servant d'échafaudage à leur formation. L'auto-interaction des particules de matière noire au sein de ces halos peut conduire à un "effondrement du noyau", où la région centrale du halo devient plus dense et plus chaude. Ce processus peut modifier considérablement la distribution de la matière noire et, par conséquent, l'évolution des galaxies qui y sont intégrées.

La simulation utilise des algorithmes avancés pour modéliser les interactions complexes des particules de matière noire. En simulant ces interactions, les chercheurs peuvent observer la dynamique de l'effondrement du noyau et ses effets sur l'environnement environnant. La capacité de modéliser ce comportement avec précision constitue une avancée significative dans la compréhension du rôle de la matière noire dans l'univers.

Les implications de cette recherche s'étendent à notre compréhension de la formation des galaxies et des origines des trous noirs supermassifs. Si l'effondrement du noyau est un phénomène courant, il pourrait expliquer certaines des propriétés observées des galaxies, telles que les profils de densité de leurs halos de matière noire. De plus, la concentration de matière noire dans le noyau pourrait fournir une graine pour la formation de trous noirs supermassifs, que l'on trouve au centre de la plupart des galaxies.

Les chercheurs prévoient d'utiliser la nouvelle simulation pour explorer un éventail plus large de modèles de matière noire et pour comparer leurs prédictions avec les données d'observation. Cela permettra d'affiner notre compréhension de la matière noire et de son rôle dans l'univers. L'accessibilité du code offre également aux autres chercheurs la possibilité de contribuer à ce domaine, ce qui pourrait conduire à de nouvelles découvertes dans un avenir proche.