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利用AMIGA——一个宇宙磁流体力学C代码——研究磁场对结构形成的影响

宇宙学与河外天体物理 2015-05-14 v1 天体物理仪器与方法

摘要

尽管观测方法已大为改进,但宇宙学尺度上磁场的存在及其在大尺度结构形成过程中的作用仍不清楚。本文旨在通过数值模拟探讨假设存在的大尺度原初磁场如何影响宇宙结构形成。作为进行此类模拟的工具,我们介绍了新的数值代码AMIGA。它将N体代码与基于欧拉网格的全套MHD方程求解器相结合,以在全宇宙学背景下自洽地模拟暗物质、重子和磁场。我们的数值方案包括有效的方法来确保正确捕捉激波和高度超音速流,以及无散度的磁场。通过一系列数值测试证明了该代码的高精度。然后,我们展示了一系列宇宙学MHD模拟,并确认:为了对物质在大尺度上的分布产生显著影响,原初磁场强度必须显著高于当前的观测和理论约束。

关键词

引用

@article{arxiv.0912.1498,
  title  = {Investigating the influence of magnetic fields upon structure formation with AMIGA - a C code for cosmological magnetohydrodynamics},
  author = {Timur Doumler and Alexander Knebe},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0912.1498},
  year   = {2015}
}

备注

accepted by MNRAS, 24 pages, 14 figures