采用无尺度初始条件的宇宙演化模拟 I：绝热流体动力学
天体物理学
2009-10-30 v2
摘要
我们分析基于无尺度初始条件的层级结构形成，包括以太-de Sitter 宇宙中的气体成分。我们提出了三个独立的光滑粒子流体动力学 (SPH) 模拟，使用两种不同的 SPH 代码 (TreeSPH 和 P3MSPH) 在两种分辨率下进行。每个模拟都基于相同的初始条件，即具有 n=-1 功率谱的高斯分布初始密度涨落。气体物质被建模为仅受冲击加热和绝热加热/冷却的理想气体。演化预期在时间上是自相似的，并且在某些限制下我们识别了许多性质在三个实现中所预期的尺度关系。暗物质质量、比尔质量以及质量和发射加权温度的分布在所有三个实现中都可靠地尺度化。然而，结构中心区域的密度估计取决于数值分辨率的程度。因此，平均气体密度和 luminosities 只有在密度对比范围有限时才遵循预期的尺度关系。组的温度和 luminosities 与比尔质量之间显示紧密的相关性，这些关系可以用幂律很好地表示。Press-Schechter (PS) 近似对组的暗物质和比尔质量分布预测相当不错，尽管它倾向于高估比尔质量。将 PS 质量分布与测量的 T(M) 和 L(M) 关系结合起来，能合理地预测温度和 luminosities 分布，尽管在高温/高 luminosities 处仍有一些差异。三个模拟在由 32 个以上粒子解析的组的性质上表现良好。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9705109,
title = {Cosmological Simulations with Scale-Free Initial Conditions I: Adiabatic Hydrodynamics},
author = {J. Michael Owen and David H. Weinberg and August E. Evrard and Lars Hernquist and Neal Katz},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9705109},
year = {2009}
}
备注
40 pages, 16 embedded postscript figures, uses AASTEX 4.0 style. Minor wording changes, to appear in ApJ. Abridged abstract