페리미터 연구소의 물리학자들이 자체 상호 작용 암흑 물질을 연구하기 위한 새로운 시뮬레이션 방법을 개발했습니다. 자체 상호 작용 암흑 물질은 일반 물질과는 충돌하지 않지만 자체적으로는 충돌하는 암흑 물질의 한 종류로, 암흑 물질 헤일로 내에서 극적인 붕괴를 유발할 가능성이 있습니다. 2026년 1월 19일에 공개된 이 연구는 이러한 충돌이 암흑 물질 헤일로의 핵을 가열하고 밀도를 높여 은하 형성에 영향을 미치고 잠재적으로 블랙홀을 생성하는 방식에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다.

새로운 시뮬레이션 코드는 우주론적 모델링의 중요한 격차를 해소합니다. 이전에는 약한 상호 작용과 강한 상호 작용 사이의 중요한 중간 영역에서 자체 상호 작용 암흑 물질의 거동을 정확하게 시뮬레이션하는 것이 계산적으로 불가능했습니다. 페리미터 연구소의 연구원들에 따르면 개선된 코드는 더 빠르고 정확하며 표준 노트북에서도 실행할 수 있을 정도로 접근성이 뛰어납니다.

우주 질량의 약 85%를 차지하는 보이지 않는 물질인 암흑 물질은 거의 한 세기 동안 강렬한 과학적 탐구의 대상이었습니다. 암흑 물질의 중력적 영향은 은하와 우주의 대규모 구조를 형성하는 데 중요하지만, 그 근본적인 본질은 여전히 미스터리입니다. 자체 상호 작용 암흑 물질은 암흑 물질 입자가 중력 이외의 힘을 통해 서로 상호 작용할 수 있다는 것을 시사하는 제안된 설명 중 하나입니다.

이 연구의 의미는 은하 형성 및 진화에 대한 우리의 이해로 확장됩니다. 암흑 물질 입자가 충돌하고 에너지를 교환할 수 있다면 은하가 형성되는 보이지 않는 발판인 암흑 물질 헤일로의 밀도 프로필을 변경할 수 있습니다. 이러한 변화는 결과적으로 은하 내의 별과 가스의 분포에 영향을 미칠 수 있습니다.

페리미터 연구소의 연구에 참여한 물리학자 중 한 명은 "암흑 물질 헤일로의 역학을 이해하는 것은 은하가 형성되고 진화하는 방식을 이해하는 데 매우 중요합니다."라며 "이 새로운 시뮬레이션을 통해 더 넓은 범위의 가능성을 탐색하고 다양한 암흑 물질 모델을 테스트할 수 있습니다."라고 말했습니다.

이러한 상호 작용을 보다 정확하게 모델링하는 능력은 암흑 물질 자체를 찾는 데에도 영향을 미칩니다. 이러한 시뮬레이션의 예측을 은하 및 은하단의 관측과 비교함으로써 과학자들은 잠재적으로 암흑 물질 입자의 속성을 제한하고 직접적인 탐색 범위를 좁힐 수 있습니다.

이 새로운 시뮬레이션 코드의 개발은 암흑 물질 연구 분야에서 중요한 진전을 나타냅니다. 자체 상호 작용 암흑 물질의 복잡한 역학과 우주에 미치는 영향을 탐구할 수 있는 강력한 도구를 제공합니다. 향후 연구는 시뮬레이션을 개선하고 자체 상호 작용 암흑 물질 가설을 더욱 테스트하기 위해 관측 데이터와 예측을 비교하는 데 초점을 맞출 것입니다. 연구원들은 코드 공개를 계획하여 협력을 촉진하고 해당 분야의 발전을 가속화할 것입니다.