一种用于自适应网格细化代码中估算柱密度的快速树基方法：紫外辐射场对分子云结构的影响

背景。紫外辐射在分子云中起着至关重要的作用。辐射与物质紧密耦合，它们的相互作用影响着气体的物理和化学性质。特别是，模拟辐射传播需要计算柱密度，这在高分辨率多维模拟中计算成本高昂。目的。若我们要研究辐射传输的动力学影响，开发估算柱密度的快速方法是必不可少的。特别是，我们关注紫外屏蔽对分子云动力学和统计性质的影响。方法。我们开发了一种基于树的快速估算柱密度方法，并将其实现在自适应网格细化代码 RAMSES 中。我们利用该方法进行了数值模拟，以分析屏蔽效应对团块形成的影响。结果。我们发现，该树基方法在消光估算上的精度优于 10%，而柱密度的相对误差可能更大。我们描述了一种基于预计算几何项的方法实现，该方法显著减少了计算时间。为了研究屏蔽效应对分子云统计性质的影响，我们展示了气体的概率分布函数 (PDF)、各密度区间的关联温度以及不同密度阈值下的质量谱。结论。该树基方法快速且足够准确，可用于数值模拟，因为在使用全线程树时 CPU 之间无需通信，因此适用于并行计算。我们表明，远紫外辐射的屏蔽主要影响致密气体，从而有利于低温并影响碎裂过程。