نزدیک به یک قرن است که دانشمندان در مورد ماهیت ماده تاریک و نقش آن در شکلگیری کهکشانها سردرگم بودهاند. یک مطالعه جدید از موسسه پریمیتر کانادا، ابزاری شبیهسازی برای مطالعه ماده تاریک خود-تعاملی (SIDM) معرفی میکند که نشان میدهد میتواند هستههای هالههای ماده تاریک را به طرز چشمگیری گرم و متلاشی کند. این کد سریعتر و دقیقتر میتواند مسیری را برای درک تأثیر ماده تاریک بر تکامل کهکشانها باز کند.
در مقاله جدیدی در Physical Review Letters، جیمز گوریان و سایمون می، فیزیکدانان پریمیتر، از یک کد شبیهسازی به نام KISS-SIDM رونمایی میکنند. این کد با مدلسازی چگالیهای هاله «بینابین» که رویکردهای قبلی در آنها شکست خورده بودند، شکاف بین روشهای موجود را پر میکند. به گفته این تیم، KISS-SIDM سریعتر و دقیقتر از ابزارهای قبلی است و حتی میتواند به جای یک ابررایانه روی یک لپتاپ اجرا شود.
هالههای ماده تاریک مناطق نامرئی در اطراف کهکشانها هستند و به عنوان مسیری برای شکلگیری ستاره عمل میکنند. در برخی از نظریههای ماده تاریک، تعاملات حداقلی بودند. در نظریه SIDM، برخی از فعل و انفعالات نادر منجر به حرکت گرما در جهتی دور از ماده و در نتیجه پدیدهای به نام «فروپاشی گرانشی-حرارتی» میشوند. این فرآیند در نتیجه مهاجرت انرژی، منجر به ایجاد یک منطقه مرکزی داغ و متراکم از هاله ماده تاریک میشود.
برخی از نظریهپردازان پیشنهاد میکنند که چنین هستههای در حال فروپاشی ممکن است مکانیسمی برای ایجاد سیاهچالهها فراهم کنند. این احتمالاً میتواند دلیل ظهور اولیه سیاهچالههای فوقسنگین باشد. کد تازه توسعهیافته توسط KISS-SIDM به نظریهپردازان فرصتی برای آزمایش نظریههای خود میدهد. این موضوع با چندین معمای دیگر مرتبط با مشاهدات کهکشانی به ظاهر غیرمعمول مرتبط است. این شامل هستههای متراکم آنها نیز میشود.