Desenvolvimento de simulação de n-corpos para o estudo da matéria escura

Neste trabalho, discutimos as simulações de n-corpos, uma importante ferramenta para o estudo de uma das principais componentes do Universo: a matéria escura. A partir da implementação de algoritmos para a resolução numérica dos problemas de dois e três corpos, descrevemos as suas características e um código para a análise de sistemas com um número qualquer de corpos que interagem unicamente através da gravidade. Apresentamos, também, um exemplo de simulação com condições iniciais que descrevem a colisão de duas galáxias espirais e realizamos uma comparação da eficiência do nosso programa com o código GADGET-2, utilizado para simulações cosmológicas de n-corpos. Com isso, concluímos a ineficiência de nosso programa para tratar um número de corpos maior que 103. Entretanto, a sua precisão se manteve apropriada, com erro relativo para a energia mecânica estimado na ordem de 10−3 quando testado com 60 mil corpos. Complementarmente, utilizamos o poder computacional do supercluster Santos Dumont, do LNCC, para complementar as análises de nossas simulações.