La matière noire est invisible, mais son attraction empêche les galaxies de se disperser. On a longtemps pensé que les particules de matière noire se traversaient sans se voir. Pourtant, dans les petites galaxies, la densité de matière noire au centre s'est avérée plus faible que ne le prédisent les calculs. Comme si les particules invisibles entraient parfois en collision et se repoussaient, à la manière de boules de billard.

Un groupe de scientifiques a intégré ces collisions dans le programme informatique OpenGadget3, qui simule la naissance et la croissance des galaxies. Le programme sait désormais calculer comment les particules de matière noire rebondissent les unes sur les autres lorsqu'elles se rapprochent. On peut définir l'intensité de leur diffusion et les directions dans lesquelles elles repartent après l'impact. C'est comme régler l'élasticité de boules de billard invisibles.

Les auteurs ont vérifié la précision sur plusieurs problèmes dont les réponses étaient connues. Les résultats correspondent aux attentes, et la vitesse de calcul s'est révélée élevée même avec un grand nombre de particules. Il reste aussi des questions non résolues : par exemple, comment modéliser des collisions où les particules ne se contentent pas de rebondir, mais fusionnent ou échangent de l'énergie autrement.

Désormais, tout chercheur peut télécharger le programme et tester ses hypothèses sur la matière noire. Peut-être que ces collisions expliqueront les mystères des petites galaxies et nous rapprocheront de la compréhension de ce qui constitue un quart de l'Univers.