滑铁卢大学周界理论物理研究所的物理学家们开发了一种新的模拟方法，用于研究自相互作用暗物质。这种暗物质与自身相互作用，但不与普通物质相互作用，有可能引发暗物质晕中的剧烈坍塌。这项于2026年1月19日公布的研究，为这些碰撞如何加热和致密暗物质晕的核心提供了新的见解，从而影响星系的形成，甚至可能为黑洞的形成提供种子。

新的模拟代码解决了先前建模能力中的一个关键缺口。研究人员表示，精确模拟自相互作用暗物质的行为，特别是相互作用强度的关键中间地带，以前是一个重大挑战。新的代码旨在更快、更精确、更易于访问，甚至可以在标准笔记本电脑上运行，从而使该研究领域得到更广泛的应用。

暗物质是一种看不见的物质，构成了宇宙质量的很大一部分，近一个世纪以来一直是宇宙学上的一个谜。虽然它的存在是通过它对可见物质的引力效应推断出来的，但它的确切性质仍然未知。暗物质晕是巨大的暗物质结构，被认为在星系的形成和演化中起着至关重要的作用。

这种特殊类型的暗物质的自相互作用性质是新发现的关键。与传统的冷暗物质模型（假设暗物质粒子相互作用非常弱）不同，自相互作用暗物质提出这些粒子可以相互碰撞。这些碰撞可以重新分配晕中的能量，可能导致核心的坍塌。

“理解暗物质晕的动力学对于理解星系如何形成和演化至关重要，”周界理论物理研究所参与该研究的一位物理学家说。“这种新的模拟使我们能够以前所未有的细节探索自相互作用暗物质的影响。”

这项研究的意义不仅限于天体物理学。先进模拟技术的发展突显了人工智能和计算建模在基础物理研究中日益重要的作用。在现成的硬件上运行复杂模拟的能力，使人们更容易获得前沿研究，从而可能加速科学发现。

研究人员计划使用新的模拟代码来研究更广泛的场景，并探索坍塌的暗物质晕与星系中心超大质量黑洞形成之间的潜在联系。还计划进行进一步的研究，将模拟结果与望远镜的观测数据进行比较，从而可能为自相互作用暗物质的存在和性质提供进一步的证据。