移动网格宇宙学：星系与晕的特征
摘要
我们讨论了使用新型移动网格代码 AREPO 进行的星系形成宇宙学流体动力学模拟，该方法相比广泛用于此问题的传统 SPH 技术有望提供更高的精度。我们在对应的模拟中使用了经过充分验证的 SPH 代码 GADGET，并采用相同的物理设置及高分辨率引力求解器。因此，我们能够在逐个天体的基础上比较这两组模拟结果，从而清晰地分离不同流体动力学方法对星系和晕性质的影响。在配套论文中，我们重点分析了模拟代码预测的全局重子统计量 (Vogelsberger et al. 2011)，以及突显流体动力学方案差异的理想化模拟 (Sijacki et al. 2011)。在此，我们调查它们对模拟星系及其周围晕的重子性质的影响。我们发现，AREPO 导致大质量晕中的星系具有显著更高的恒星形成率，以及更延展的气体盘，且其形态比 GADGET 对应体更薄、更平滑。因此，AREPO 中形成的星系比其 SPH 对应体具有更大的尺寸和更高的比角动量。AREPO 中更高效的冷却流导致晕中心具有更高的密度和更低的熵（而在晕的外围则呈现相反趋势），从而提高了大质量星系的恒星形成率。虽然两种代码在宇宙结构的许多重子性质上达到了可接受的精度一致性，但我们的结果清楚地表明，星系形成模拟极大地受益于使用如 AREPO 等更精确的流体动力学技术。
引用
@article{arxiv.1109.4638,
title = {Moving mesh cosmology: characteristics of galaxies and haloes},
author = {Dusan Keres and Mark Vogelsberger and Debora Sijacki and Volker Springel and Lars Hernquist},
journal= {arXiv preprint arXiv:1109.4638},
year = {2015}
}
备注
24 pages, 14 figures. MNRAS accepted (in press). Expanded introduction and discussion of galactic angular momentum; added references; one additional figure. Movies and high-resolution images can be found at http://www.cfa.harvard.edu/itc/research/movingmeshcosmology/