预测暗物质暗核的数量、空间分布及合并历史
天体物理学
2009-11-07 v1
摘要
我们提出了一种新算法（PINOCCHIO，PINpointing Orbit-Crossing Collapsed HIerarchical objects），准确预测给定初始线性密度场中单个暗物质暗核的形成与演化。与在大规模 (360^3 粒子) 碰撞eless 模拟中形成的暗物质暗核 population 进行比较，我们的方法对质量函数、两点关联函数和后代质量函数等统计量的预测精度可达 10% 以上。单个暗核质量的估计也很准确，误差通常在 30% 范围内，适用于数值模拟能解析的质量范围。这表明，只要正确地考虑初始密度场中的相关性，使用局部动力学近似即可准确预测暗物质暗核的层级形成。该方法允许自动生成大量准确的暗核合并历史，同时可完整掌握其空间分布。对 256^3 规模的完整 merger tree 构建仅需数小时 CPU 时间即可完成，与相应的 N 体模拟相比快了一个数量级，且无需进行大量后处理。该技术可高效用于，例如为星系形成建模提供输入。
引用
@article{arxiv.astro-ph/0109322,
title = {Predicting the number, spatial distribution and merging history of dark matter haloes},
author = {P. Monaco and T. Theuns and G. Taffoni and F. Governato and T. Quinn and J. Stadel},
journal= {arXiv preprint arXiv:astro-ph/0109322},
year = {2009}
}
备注
9 pages, 6 eps figures included. ApJ, in press (1 January 2002) PINOCCHIO is available at http://www.daut.univ.trieste.it/pinocchio