自引力吸积盘光滑粒子流体动力学模拟的分辨率要求

受Meru和Bate (2010a,b)近期结果的启发，我们重新审视了使用光滑粒子流体动力学(SPH)模拟自引力吸积盘的分辨率要求问题。我们表明，如果Meru和Bate (2010a)的结果与Meru和Bate (2010b)的结果都被解释为受分辨率效应驱动，那么它们是一致的，因此这意味着冷却气体盘的分辨率判据是所施加冷却速率的函数。我们讨论了这种依赖关系的两种可能的数值起源，这两种起源都与可用数据的有限数量一致。我们的结果初步表明，当前模拟正在接近收敛，所需的SPH粒子数接近1000万（对于盘质量约为中心天体质量10%的情况），这将把碎裂的临界冷却时间设定在大约$15\Omega^{-1}$，大约是先前认为的两倍。更一般地，我们讨论了近期大量数值结果在多大程度上是可靠的。我们认为，那些与引力不稳定性相关的动力学结果（例如角动量输运的局域性，以及密度扰动与诱导应力之间的关系）是稳健的，而那些与系统热力学相关的结果（例如碎裂临界冷却时间的确定）则可能受到低分辨率的影响。