Materia oscura: cómo chocan las partículas invisibles exprés

Original: "The Cosmological Simulation Code OpenGadget3 - Implementation of Self-Interacting Dark Matter"
arXiv:2603.10107 · 2026-03-10 · CC BY 4.0 · 1 min
La nueva versión del programa OpenGadget3 puede modelar colisiones de partículas de materia oscura, acercándonos a desentrañar su naturaleza.

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La materia oscura es invisible, pero su atracción mantiene unidas a las galaxias, impidiendo que se desintegren. Durante mucho tiempo se pensó que las partículas de materia oscura se atraviesan unas a otras sin notarse. Sin embargo, en las galaxias pequeñas, la densidad de materia oscura en el centro resulta ser menor de lo que predicen los cálculos. Como si las partículas invisibles a veces chocaran y se empujaran entre sí, como bolas de billar.

Un grupo de científicos ha incorporado estas colisiones al programa informático OpenGadget3, que simula el nacimiento y crecimiento de las galaxias. Ahora el programa puede calcular cómo las partículas de materia oscura rebotan entre sí al acercarse. Se puede ajustar cuánto se dispersan y en qué direcciones salen disparadas tras el impacto. Es como ajustar la elasticidad de bolas de billar invisibles.

El programa es capaz de simular incluso dos tipos diferentes de partículas de materia oscura que interactúan entre sí.

Los autores comprobaron la precisión con varios problemas de soluciones conocidas. Los resultados coincidieron con lo esperado, y la velocidad de cálculo resultó alta incluso con un gran número de partículas. Quedan preguntas sin resolver: por ejemplo, cómo modelar colisiones en las que las partículas no solo rebotan, sino que se fusionan o intercambian energía de otra manera.

Ahora cualquier investigador puede descargar el programa y poner a prueba sus hipótesis sobre la materia oscura. Quizás estas colisiones expliquen los misterios de las galaxias pequeñas y nos acerquen a comprender de qué está hecho una cuarta parte del universo.

La materia oscura en el universo es aproximadamente cinco veces más abundante que la materia ordinaria, de la que están hechas las estrellas, los planetas y nosotros mismos.

Científicos
Fritz ZwickyVera RubinRoberto D. PecceiHelen QuinnR. Brent Tully
Conceptos
materia oscura autointeractuante simulación cosmológica modelo de interacción modelo ECDM