P3M-SPH 仿真的 Lyman-alpha 森林
天体物理学
2009-10-30 v1
摘要
我们研究了若干数值性artifact的重要性，例如在标准冷暗物质宇宙模型下，对 Lyman-alpha 森林光谱特性的分辨率不足问题，这些问题从宇宙气体动力学仿真中计算得出。我们假设以准星产生的等离子体背景（Haardt & Madau 所计算），并采用基于 P3M 和 SPH 的新型仿真代码，对其进行详细比较，与 Couchman 等人修改版的 HYDRA 代码以及 Hernquist 等人公开的 TREESPH 结果进行比对。三种代码之间的结果 agreement 非常良好。随后我们利用新代码探讨了若干数值效应，例如从 Voigt profile 拟合推导的光谱统计量的分辨率影响。我们的最高分辨率仿真具有质量分辨率为 2.1×10^5 太阳质量。列密度分布已收敛，但 b 参数分布仅 marginally 收敛。当假设高等离子体密度（Omega_B h^2 > 0.028）时，仿真能够再现 HI 列密度和 b 参数分布。此外，我们还需要采用高于基本假设下预测值的更高的 IGM 温度。模拟得到的 HI 光学厚度与观测结果良好一致，但 HeII 光学厚度低于观测值。拟合后者需要 Haardt & Madau 光谱中 H 边和 He 边之间光子通量跳跃值更大。
引用
@article{arxiv.astro-ph/9805119,
title = {P3M-SPH simulations of the Lyman-alpha Forest},
author = {Tom Theuns and Anthony Leonard and George Efstathiou and F. R. Pearce and P. A. Thomas},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/9805119},
year = {2009}
}
备注
28 pages, latex (mn.sty), 33 figures, submitted to MNRAS