페리미터 연구소의 물리학자들이 자체 상호 작용 암흑 물질을 연구하기 위한 새로운 시뮬레이션 방법을 개발했습니다. 자체 상호 작용 암흑 물질은 일반 물질과는 상호 작용하지 않고 자체적으로 충돌하는 암흑 물질의 한 유형으로, 암흑 물질 헤일로 내에서 극적인 붕괴를 일으킬 가능성이 있습니다. 2026년 1월 19일에 공개된 이 연구는 이러한 충돌이 암흑 물질 헤일로의 핵을 가열하고 밀도를 높여 은하 형성에 영향을 미치고 심지어 블랙홀을 생성할 수도 있는 방법에 대한 새로운 관점을 제시합니다.

거의 한 세기 동안 암흑 물질은 우주론에서 중요한 수수께끼였으며, 그 존재는 가시 물질에 미치는 중력 효과를 통해 추론되었습니다. 새로운 시뮬레이션은 이전에는 정확하게 모델링하기 어려웠던 자체 상호 작용 암흑 물질의 거동을 이해하는 데 있어 중요한 격차를 해소합니다. 페리미터 연구소의 연구원들에 따르면 새로운 코드는 이러한 시뮬레이션을 더 빠르고 정확하며 접근 가능하게 만들어 표준 노트북에서도 실행할 수 있습니다.

이 시뮬레이션을 통해 과학자들은 상호 작용이 너무 약해서 효과가 없거나 너무 강해서 쉽게 모델링할 수 없는 암흑 물질 거동의 "중간 지점"을 탐색할 수 있습니다. 이러한 상호 작용을 시뮬레이션함으로써 연구자들은 암흑 물질 입자가 충돌하고 에너지를 전달하여 암흑 물질 헤일로의 붕괴로 이어지는 과정을 관찰할 수 있습니다. 이 붕괴는 헤일로의 핵을 가열하여 밀도를 높이고 잠재적으로 그 안에서 은하의 형성에 영향을 미칩니다.

이 연구의 의미는 우주의 대규모 구조와 천체의 형성에 대한 우리의 이해로 확장됩니다. 자체 상호 작용 암흑 물질이 실제로 암흑 물질 헤일로의 붕괴를 유발할 수 있다면 표준 암흑 물질 모델로는 설명하기 어려운 은하의 특정 관측된 속성을 설명할 수 있습니다. 또한 헤일로 핵의 밀도 증가는 천체 물리학에서 오랫동안 풀리지 않는 수수께끼인 초대질량 블랙홀 형성에 필요한 조건을 제공할 수 있습니다.

이 새로운 시뮬레이션 코드의 개발은 암흑 물질 연구 분야에서 중요한 발전입니다. 자체 상호 작용 암흑 물질을 모델링하기 위한 더 정확하고 접근 가능한 도구를 제공함으로써 이 신비한 물질의 본질과 우주를 형성하는 데 있어서의 역할에 대한 새로운 탐구 방식을 열어줍니다. 향후 연구는 시뮬레이션을 개선하고 자체 상호 작용 암흑 물질 가설을 더욱 검증하기 위해 관측 데이터와 예측을 비교하는 데 초점을 맞출 것입니다.