从 Voronoi 网格传递到自适应笛卡尔网格：追求自洽的自上而下星形成
星系天体物理
2025-11-19 v1 天体物理仪器与方法
摘要
非结构化 Voronoi 网格模拟在模拟星系尺度的自引力气体动力学方面具有诸多优势。自适应网格细化（AMR）可用于模拟星团形成和恒星反馈导致的气体扩散细节。通过星系到局部尺度的缩放，使用星系团形成模拟软件 Torch 包进行尺度间的数据传递。因此，我们引入 VorAMR，这是一个新型计算工具，用于将来自非结构化 Voronoi 网格的数据插值到 AMR 笛卡尔网格中。VorAMR 集成到 Torch 软件包中，该软件包将 FLASH AMR 磁性流体力学代码整合到 Astrophysical Multipurpose Software Environment 中。VorAMR 使用最近邻粒子方案将来自 AREPO 模拟的数据插值到 FLASH AMR 网格中，然后可在 Torch 软件包中进行演化，实现了从 Voronoi 网格到 AMR 笛卡尔网格数据传递的首次成功。从一种数值表示转换为另一种表示的结果，在全局质量和能量守恒方面存在几 percent 的误差，可能通过提高 Voronoi 单元的高阶插值来降低。我们展示，插值后的 Torch 模拟在演化过程中无数值异常。对 preliminary Torch 模拟进行 3.22 Myr 的演化，并与原始 AREPO 模拟在相同时间段进行比较。我们观察到两种模拟中星系团形成分布相似。Torch 模拟中产生的簇更紧凑，并且比 AREPO 中的恒星物料多出 2.3 倍，可能是由于分辨率差异导致的。
引用
@article{arxiv.2511.14697,
title = {Transferring Data from a Voronoi Mesh to an Adaptive Cartesian Grid in Pursuit of Self-consistent Top-down Star Formation},
author = {Sean C. Lewis and Brooke Polak and Mordecai-Mark Mac Low and Stephen L. W. McMillan and Claude Cournoyer-Cloutier and Hui Li and Maite J. C. Wilhelm and Simon Portegies Zwart},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.14697},
year = {2025}
}
备注
Published in ApJ. 9 pages, 6 figures