Físicos do Perimeter Institute desenvolveram um novo método de simulação para estudar a matéria escura autointeragente, um tipo de matéria escura que colide consigo mesma, mas não com a matéria comum, potencialmente desencadeando colapsos dramáticos dentro dos halos de matéria escura. Esta pesquisa, revelada em 19 de janeiro de 2026, oferece novas perspectivas sobre como essas colisões poderiam aquecer e adensar os núcleos dos halos de matéria escura, influenciando a formação de galáxias e potencialmente semeando buracos negros.

O novo código de simulação aborda um desafio significativo na modelagem cosmológica: representar com precisão o comportamento da matéria escura autointeragente. Anteriormente, simular esse "meio-termo crucial" de comportamento era computacionalmente proibitivo. O novo código foi projetado para velocidade e precisão, tornando-o acessível o suficiente para ser executado em um laptop padrão, de acordo com os pesquisadores.

A matéria escura, uma substância invisível que constitui uma porção significativa da massa do universo, tem sido objeto de intensa investigação científica por quase um século. Sua existência é inferida a partir de seus efeitos gravitacionais sobre a matéria visível, moldando galáxias e a estrutura em larga escala do cosmos. Embora sua presença seja bem estabelecida, a natureza precisa da matéria escura permanece um mistério.

O modelo de matéria escura autointeragente propõe que as partículas de matéria escura podem colidir umas com as outras, ao contrário do modelo de "matéria escura fria" mais comumente estudado, que assume que as partículas de matéria escura interagem fracamente, ou não interagem. Essas colisões podem redistribuir energia dentro dos halos de matéria escura, as vastas e difusas estruturas que circundam as galáxias.

De acordo com os pesquisadores, o colapso dos halos de matéria escura, impulsionado por autointerações, pode ter implicações profundas para a formação de galáxias. O aquecimento e o adensamento dos núcleos dos halos podem influenciar a distribuição de estrelas dentro das galáxias e potencialmente levar à formação de buracos negros supermassivos em seus centros.

O desenvolvimento desta nova ferramenta de simulação representa um avanço significativo na compreensão da dinâmica complexa da matéria escura. Ao fornecer uma maneira mais precisa e eficiente de modelar a matéria escura autointeragente, os pesquisadores esperam lançar luz sobre as propriedades fundamentais desta substância elusiva e seu papel na formação do universo. A equipe planeja usar o código para explorar uma gama mais ampla de cenários de autointeração e comparar os resultados da simulação com dados observacionais de telescópios e outros instrumentos astronômicos. Essa comparação ajudará a refinar o modelo e, potencialmente, identificar o tipo específico de matéria escura autointeragente que melhor corresponde à estrutura observada do universo.