设定宇宙学多尺度高斯初始条件相位的一种新方法
宇宙学与河外天体物理
2015-06-16 v1
摘要
我们描述了如何定义一个具有层次结构且任意部分场值均可快速计算的极大离散高斯白噪声场实现。此类场的微小子区域可用于为单个结构形成宇宙学模拟的高斯初始条件设定相位信息。该方法具有几个吸引人的特点：(i) 基于八叉树 (octree) 的层次结构特别适合生成后续重模拟或变焦 (zoom) 初始条件；(ii) 相位预先针对所有相关物理尺度定义，因此重模拟初始条件在构造上既与其父模拟一致，也彼此一致；(iii) 通过发布计算代码即可轻松公开该场——一旦公开，只需指定实现内的空间位置即可共享或发布相位信息。本文描述了创建此类实现的原理。我们定义了一个名为 PANPHASIA 的示例，并在 arXiv 上的一篇 companion paper (Jenkins & Booth) 中公开了计算它的代码。拥有五十层八叉树的 Panphasia 在线性尺度上跨越了超过 的因子——这一范围显著超过了当前哈勃半径与假定的 CDM 自由流尺度之比。我们展示了如何修改用于制作宇宙学和重模拟初始条件的代码，使其能够从 Panphasia 获取相位信息，并利用该代码演示了制作高质量重模拟初始条件的可行性。我们定义了一种发布 Panphasia 相位信息的惯例，并发布了几项 Virgo Consortium 最新宇宙学模拟（包括 3030 亿粒子的 MXXL 模拟）的初始相位。
引用
@article{arxiv.1306.5968,
title = {A new way of setting the phases for cosmological multi-scale Gaussian initial conditions},
author = {Adrian Jenkins},
journal= {arXiv preprint arXiv:1306.5968},
year = {2015}
}
备注
28 pages, 9 figures. Accepted for publication in MNRAS