数值分辨率对合成天体观测的影响
太阳与恒星天体物理
2025-01-28 v1
摘要
越来越真实的角度模拟被用于预测当前和即将到来的天体物理空间任务上仪器的合成观测。合成观测在约束天体加热理论方面发挥着重要作用。选择数值模拟的空间分辨率涉及准确性和计算成本之间的权衡。由于数值分辨率不仅影响可分辨结构的尺度,也影响如平均天体密度等热力学量,量化其对合成观测的影响是重要的。我们使用了三个不同网格间距(从60公里到12公里)的3D辐射MHD天体环状结构模拟,我们发现数值分辨率的变化导致热力学量和分层以及动态行为的差异。更高的网格分辨率导致大气更复杂且更动态。分辨率影响发射强度以及速度分布,从而影响从模拟中推导出的合成光谱。合成天体环状股大小分布随着更多细尺度结构被分辨而发生变化。然而,一些参数似乎从我们选定的中等网格分辨率开始就会饱和。我们的研究表明,虽然选择足够高的分辨率对于将前向建模的观测与来自当前和未来太空任务的数据进行比较至关重要,但对于大多数目的,通过将网格间距提高到24公里以上并不会带来太多额外收益,这似乎是再生产bulk环状特性和前向建模发射的良好权衡,在准确性和计算资源之间取得了平衡。
引用
@article{arxiv.2501.16293,
title = {Effect of Numerical Resolution on Synthetic Observables of Simulated Coronal Loops},
author = {Cosima Alexandra Breu and Ineke De Moortel and Hardi Peter and Sami Khan Solanki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.16293},
year = {2025}
}
备注
17 pages, 15 figures