一种用于近似模拟暗物质晕的晕扩展(HEX)技术
宇宙学与河外天体物理
2015-05-20 v2 星系天体物理
摘要
我们应用基函数展开方法，为模拟的N体暗物质晕的晚期增长创建了一个随时间演化的密度/势近似。我们展示了来自Aquarius项目的暗物质晕的势能如何能够通过少量基函数精确表示，并表明晕扩展(HEX)方法提供了一种重放模拟的方式。我们探讨了该技术的精度水平及其一些局限性。我们发现，展开中包含的项数必须足够多，以解析晕的大尺度分布和形状，但除此之外，额外的项带来的改进很小。粒子和子晕轨道可以在这种真实、时变的晕势近似中积分，其成本远低于原始模拟，对于许多单个轨道具有高保真度，并且与轨道能量和角动量的分布良好匹配。从统计上看，子晕的结构特性（如质量、半质量半径和特征环绕速度）的演化在晕扩展近似下在数十亿年的时间尺度上得到了很好的再现。我们通过以比原始模拟高得多的分辨率追踪一个轨道子晕的演化，展示了该技术的一个应用。我们的方法相比于基于静态解析描述的常用晕势技术有显著改进。
引用
@article{arxiv.1010.6197,
title = {A Halo Expansion (HEX) Technique for Approximating Simulated Dark Matter Haloes},
author = {Ben Lowing and Adrian Jenkins and Vincent Eke and Carlos Frenk},
journal= {arXiv preprint arXiv:1010.6197},
year = {2015}
}
备注
16 pages, 12 figures. Revised version with new title. Accepted for publication in MNRAS