21cmFAST：一种快速、半数值化的高红移21厘米信号模拟
宇宙学与河外天体物理
2015-05-18 v1
摘要
我们介绍一种强大的半数值建模工具21cmFAST，旨在高效模拟宇宙学21厘米信号。我们的代码生成演化密度、电离、本征速度和自旋温度场的三维实现，然后将其组合以计算21厘米亮温度。尽管物理过程采用近似方法处理，但我们将结果与最先进的大尺度流体动力学模拟进行比较，发现在与即将进行的观测相关的尺度（>~ 1 Mpc）上吻合良好。来自21cmFAST的功率谱与数值模拟生成的功率谱在奈奎斯特频率以下的一致性在百分之几十以内。我们展示了一个1 Gpc模拟的结果，该模拟追踪了从z=250开始的宇宙21厘米信号，突出了各个有趣的时期。根据所需分辨率，21cmFAST可以在单处理器上仅用几分钟计算一个红移实现。我们的代码快速、高效、可定制且公开可用，使其成为21厘米参数研究的有用工具。
引用
@article{arxiv.1003.3878,
title = {21cmFAST: A Fast, Semi-Numerical Simulation of the High-Redshift 21-cm Signal},
author = {Andrei Mesinger and Steven Furlanetto and Renyue Cen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1003.3878},
year = {2015}
}
备注
18 pages, 12 figures, MNRAS submitted