带完全周期边界条件的 GRAPESPH：分子云的碎片化

本文提出了一种将平滑粒子流体动力学（SPH）适用于 GRAPE 特殊用途设备的周期边界条件方法。GRAPE（GRAvity PipE）通过在专用芯片上对 N 体系统进行直接求和来求解泊松方程和力方程，同时返回每个粒子的邻域列表。由于其设计，GRAPE 无法直接处理周期性粒子分布。通过在主机计算机上使用类似 PM 方法计算每个粒子因周期性导致的校正力（Ewald 校正），可以克服 GRAPESPH 的这一限制。该方案用于研究巨型分子云中碎片化过程。假设纯等温模型，我们从高斯初始密度分布开始，跟踪分子云内部的动力学演化，直至自引力团块形成，气体在这些致密核心中被消耗。尽管模型简单，但能够再现观察到的分子云的一些基本特性，如团块质量分布形式为 $dN/dm \propto m^n$，其中 $n ~ -1.5$。