N体自引力系统非线性演化中的粒子数依赖性
宇宙学与河外天体物理
2017-11-15 v1
摘要
纯自引力N体系统的模拟常用于天体物理学和宇宙学，以研究此类系统的无碰撞极限。因此，其对宏观量的结果应在足够大的N下良好收敛。通过使用从简单球形初始条件空间（包括以所谓“径向轨道不稳定性”为特征的区域）演化的研究，我们说明了获得此种收敛所需的N值可能差异巨大。在我们研究的初始条件族中，对于某些初始条件，可在N （刚好大到足以抑制两体弛豫）时获得长达几个动力学时间的良好收敛，而在其他情况下，即使在我们最大的N 的模拟中，此时也未达到此种收敛。定性差异源于N体离散化引入的涨落的稳定性性质，其初始振幅依赖于N。我们简要讨论了此类涨落在N体系统演化中可能起的关键作用，尤其可能在暗物质宇宙学模拟中构成严重问题。
引用
@article{arxiv.1709.06657,
title = {Particle number dependence in the non-linear evolution of N-body self-gravitating systems},
author = {David Benhaiem and Michael Joyce and Francesco Sylos Labini and Tirawut Worrakitpoonpon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1709.06657},
year = {2017}
}
备注
8 pages, 5 figures; to appear in MNRAS