使用蒙特卡洛辐射转移的大质量恒星形成的辐射流体动力学模拟：I. 算法与数值方法
太阳与恒星天体物理
2015-06-23 v1
摘要
我们提出了一组新的数值方法，适用于流体动力学计算中的辐射压力项计算，特别关注大质量恒星的形成。辐射力由蒙特卡洛估计器确定，能够完整处理详细的微观物理过程，包括多色辐射和各向异性散射，涵盖自由流和光厚极限两种情况。由于新方法计算量巨大，我们开发了两种新方法来加速算法。第一种是光子包分裂算法，能够高效处理极光厚区域中的蒙特卡洛过程。第二种是并行化方法，将蒙特卡洛工作负载分配到多个流体动力学域实例上，从而实现辐射步骤的优异扩展性。我们还描述了使能够追踪原恒星吸积及其生长的沉陷粒子 (sink particle) 方法的实现。我们详细阐述了新算法的广泛测试和基准测试结果。
引用
@article{arxiv.1501.05754,
title = {Radiation-hydrodynamical simulations of massive star formation using Monte Carlo radiative transfer: I. Algorithms and numerical methods},
author = {Tim J. Harries},
journal= {arXiv preprint arXiv:1501.05754},
year = {2015}
}
备注
12 pages, 15 figures. Accepted by MNRAS