实现含后牛顿项的少体算法正则化
天体物理学
2009-11-13 v2
摘要
我们讨论了一种用于模拟引力少体问题的新正则化算法的实现。该算法利用了早期方法的组件，包括链结构、对数哈密顿量和时间变换蛙跳法。这种算法正则化代码 AR-CHAIN 可用于常规 N 体问题，也可用于具有软化势和/或速度依赖外部微扰（包括后牛顿项，我们将其包含至 PN2.5 阶）的问题。该算法允许任意极端的质比。仅使用线性坐标变换，因此该算法比许多早期的正则化方案更为简单。我们展示了性能测试的结果，表明新代码的性能与基于 Kustaanheimo-Stiefel (KS) 变换的现有正则化方案相当或更优。即使对于二体问题，这一结论也独立于偏心率而成立。新方法的一个重要优势是，与旧的 KS-CHAIN 代码不同，它允许零质量。我们利用该算法积分了 S 星围绕银河系超大质量黑洞的轨道，时间跨度为一百万年，包含了 PN2.5 项和一个中等质量黑洞。观测发现，周期最短的三颗 S 星在数十万年后逃逸出该系统。
引用
@article{arxiv.0709.3367,
title = {Implementing Few-Body Algorithmic Regularization with Post-Newtonian Terms},
author = {Seppo Mikkola and David Merritt},
journal= {arXiv preprint arXiv:0709.3367},
year = {2009}
}
评论
12 pages, 5 figures. Movie showing evolution of the S-cluster plus IMBH for 100,000 yr is at http://ccrg.rit.edu/publications/2007